铝改性硅溶胶胶粒结构随pH值的变化
高铝粉煤灰烧结反应产物硅铝分离的研究
29收稿日期：2005-12-28修回日期：2006-01-11作者简介：王蕾，女，25岁，硕士研究生，从事矿物材料方面的研究。
基金项目：矿物材料国家专业实验室开放基金(No:04101)资助。
[试验研究]高铝粉煤灰烧结反应产物硅铝分离的研究王 蕾，马鸿文，张晓云，李贺香(中国地质大学矿物材料国家专业实验室，北京 100083)摘要：高铝粉煤灰与Na 2CO 3的烧结反应产物霞石，与HCl反应进行硅铝分离与提纯。
通过对影响因素pH值与酸浓度讨论，得出随着pH值的不同，Si以H 2SiO 42-、H 3SiO 4-、H 4SiO 4等形式存在，Al以Al 3+、Al(OH)2+、Al(OH)2+和Al(OH)3等形式存在；酸化后的体系pH值在1附近，铝硅酸溶胶体系的胶粒结构被破坏，Si-O-Al键断裂，Al 3+溶出，减少了溶胶胶粒的粒径，使溶胶的稳定性降低，Al 3+在溶胶中起絮凝剂的作用，使得溶胶胶粒可以沉聚或是絮凝。
关键词：粉煤灰；酸浸；铝硅酸溶胶；硅铝分离中图分类号：X773 文献标识码：A 文章编号：1007-9386(2006)02-0029-04Study on Slica-alumina Separated in Reacted Product of BakedHigh-alumina Fly AshWang Lei, Ma Hongwen, Zhang Xiaoyun, Li Hexiang(National Laboratory of Mineral Materials, China University of Geosciences, Beijing 100083)Abstract: The reacted product Nepheline baked high-alumina fly ash with Na 2CO 3, was acid soaked with HCl. The influencedfactors pH and acid density is discussed in the paper. Under the different pH, Si is formed H 2SiO 42-,H 3SiO 4-,H 4SiO 4 et al; Al is formed Al 3+,Al(OH)2+,Al(OH)2+,Al(OH)3 et al. The system pH is close to 1 after acid soaked, and the construction of alu minosilica sol isdamaged, the bond of Si-O-Al broken and Al 3+ dissolved that shorten the sol diameter particle, meanwhile lowered the sol stability. Al 3+is performed as aggregation.Key words: fly ash; acid soak; aluminosilica sol; silica and alumina separated粉煤灰是火力发电厂燃煤粉锅炉排出的一种工业废渣，是目前世界上排放量最大的工业废物之一。
硅溶胶凝胶化过程的研究
硅溶胶凝胶化过程的研究引言：硅溶胶凝胶化是一种重要的化学反应过程，在材料科学、纳米技术和生物医学领域中具有广泛的应用。
通过研究硅溶胶凝胶化过程，可以深入了解凝胶形成的机制，优化凝胶的性质，并开发出更多具有特殊功能的凝胶材料。
本文将对硅溶胶凝胶化过程的研究进行探讨，以期为相关领域的科研工作者提供参考和启示。
一、硅溶胶凝胶化的基本原理硅溶胶凝胶化是指将硅溶胶逐渐转化为凝胶的过程。
硅溶胶是一种胶体溶液，主要由二氧化硅（SiO2）颗粒和溶剂组成。
凝胶是一种三维网络结构的材料，具有高比表面积和孔隙结构。
硅溶胶凝胶化的基本原理是溶胶中的硅颗粒逐渐聚集形成连续的网络结构，最终形成凝胶。
二、硅溶胶凝胶化的影响因素硅溶胶凝胶化过程受多种因素的影响，包括溶液浓度、pH值、温度、溶剂性质等。
这些因素会影响硅颗粒的聚集速率和凝胶的结构特征。
例如，溶液浓度的增加会加快硅颗粒的聚集速率，使凝胶形成更快。
而pH值的变化则会影响硅颗粒的带电性质，进而影响凝胶的电荷分布和孔隙结构。
此外，温度和溶剂性质也会对凝胶的形成过程产生重要影响。
三、硅溶胶凝胶化的研究方法为了深入研究硅溶胶凝胶化过程，科研工作者采用了多种实验方法和表征手段。
其中，动态光散射、透射电子显微镜和氮气吸附等技术被广泛应用于凝胶的形貌、结构和孔隙特性的表征。
此外，X射线衍射、核磁共振和红外光谱等技术也被应用于凝胶的晶体结构和化学成分的分析。
这些研究方法的应用使得科研工作者能够全面了解硅溶胶凝胶化的过程和机制。
四、硅溶胶凝胶化的应用硅溶胶凝胶化具有广泛的应用前景。
首先，硅溶胶凝胶可以用作催化剂的载体，通过调控凝胶的孔隙结构和表面性质，可以提高催化剂的活性和选择性。
其次，硅溶胶凝胶还可以用于制备纳米材料，通过控制凝胶的形貌和尺寸，可以制备出具有特殊功能和优异性能的纳米材料。
此外，硅溶胶凝胶还可以用于药物传递系统、生物传感器和能源储存等领域。
结论：硅溶胶凝胶化是一种重要的化学反应过程，对材料科学、纳米技术和生物医学等领域具有重要意义。
硅溶胶ph值
硅溶胶ph值
硅溶胶是一种具有高比表面积和孔隙度的材料，通常用于制备催化剂、吸附剂、分离膜等应用。
硅溶胶的pH值是指其水溶液中的酸碱程度。
在一定温度下，硅溶胶的pH值受溶液中硅酸根离子和氢离子的浓度的影响。
硅溶胶的pH值通常介于1-13之间，取决于其制备条件和后续处理方法。
硅溶胶的酸碱性主要来自于其表面羟基（Si-OH）和硅酸根离子（SiO32-）的贡献，其中表面羟基具有酸性，硅酸根离子具有碱性。
在碱性条件下，硅溶胶表面的羟基会被氢氧根离子（OH-）取代，形成氢氧化硅（SiO2•nH2O），导致pH值升高；在酸性条件下，硅溶胶表面的羟基会被氢离子（H+）取代，形成硅酸（SiO2），导致pH值降低。
硅溶胶的pH值对其性能和应用具有重要影响。
例如，在制备催化剂时，硅溶胶的pH值可以影响其孔隙结构和化学性质，进而影响其催化活性和选择性。
因此，在硅溶胶的制备和应用过程中，需要控制其pH值，以获得期望的性能和应用效果。
硅溶胶的制备及其影响因素
硅溶胶的制备及其影响因素作者：张翠，李绍纯，金祖权，赵铁军来源：《科技视界》 2015年第5期张翠李绍纯金祖权赵铁军（青岛理工大学土木工程学院，山东青岛 266033）【摘要】硅溶胶是二氧化硅的胶体分散于水中或溶剂中的一种胶体溶液，具有一系列优异的性能，广泛应用于涂料、纺织等行业。
本文综述了以正硅酸乙酯为原料采用溶胶-凝胶法制备硅溶胶的过程及稳定性的影响因素。
【关键词】硅溶胶；正硅酸乙酯；稳定性；溶胶-凝胶法【Abstract】Silica sol is a colloidal dispersion of silica in water or solventin a kind of colloid solution, Silica sol has many excellent performance, thus it widely used in paint, textile and other industries, the ethyl silicate as the raw material is to be the reaction of silica sol prepared by sol-gel method process and the influence factors of stability are summarized in the paper , in order to make certain directive significance to the design process of silica sol.【Key words】Silica sol; Ethyl silicate; Stability; Sol - gel method0 引言硅溶胶是二氧化硅的胶体粒子分散于水中或溶剂中的一种胶体溶液，又名硅酸溶液或二氧化硅水溶液[1]。
根据pH值的不同硅溶胶分为酸性硅溶胶和碱性硅溶胶。
硅溶胶稳定性问题
高纯硅溶胶成分标准物质稳定性研究(2009-12-07 14:13:10)注：本文原发表于《功能材料》2005年9月，如需PDF原文，请留下邮箱，注明所需文章即可。
王少明，赵华，王爱萍，荀其宁，云俊鲜摘要：考察了高纯硅溶胶成分标准物质研制过程中影响稳定性的因素。
根据高纯硅溶胶的物理化学性质，研究了影响高纯硅溶胶稳定的pH值、粒度分布、电解质等主要因素。
提出了保持高纯硅溶胶稳定的措施，解决了高纯硅溶胶成分标准物质的稳定性问题，使标准物质稳定保存1年以上。
关键词：高纯硅溶胶；标准物质；稳定性；粒度分布；电解质硅溶胶也称胶体二氧化硅，是无定性二氧化硅胶体粒子在水溶液中的稳定分散系，其分子式可表示为：m SiO2 ·H2O，它是由硅酸分子聚合成的带电荷分子团簇，单体之间通过扩散快速聚合成交联的SiO2颗粒结构。
在单体浓度很高时，聚合速度很快并形成SiO2凝胶；当单体浓度较低时，可形成SiO2颗粒的悬浮体系即胶体。
高纯硅溶胶可用于复合材料的填充、增密，大大地提高材料的耐高温性，并具有透波性好、抗激光辐射等特点。
主要用于电子制造业、国防科技工业等行业。
国外在航天飞行器和中远程导弹导引头的三向石英天线窗中已有应用。
由于自身特性的原因，高纯硅溶胶稳定周期一般比较短，要将其作为标准物质使用，必须解决稳定性的问题。
要保证高纯硅溶胶成分标准物质的稳定性，首先要解决高纯硅溶胶物料的稳定性。
笔者采用工业水玻璃（硅酸钠）为原料制备高纯硅溶胶，通过添加中性盐制备高纯硅溶胶成分标准物质。
在此基础上，研究了影响高纯硅溶胶稳定性的pH 值、粒度分布、电解质、温度、SiO2浓度等主要因素。
提出了保持高纯硅溶胶稳定性的措施，使高纯硅溶胶能稳定地保存1 a以上，满足了标准物质使用、储存、运输的技术要求。
在16个月内对标准物质特性成分量进行了考察，考察结果表明满足标准物质稳定性的要求。
1 高纯硅溶胶成分标准物质的制备选用适当粘度和浓度的硅酸钠溶液，将其稀释过滤后的清液依次顺流通过再生、淋洗合格的阳离子树脂床和阴离子树脂床，依次除去硅酸钠溶液中的金属离子和酸根离子，形成硅酸溶液。
pH值对溶胶_凝胶法制备的掺铝氧化锌薄膜光电性能的影响
第38卷第3期人 工 晶 体 学 报 V o.l 38 No .3 2009年6月 J OURNAL OF S YNTHET IC CRYSTA LS June ,2009p H 值对溶胶 凝胶法制备的掺铝氧化锌薄膜光电性能的影响刘 凯1,赵小如1,赵 亮1,姜亚军1,南瑞华2,魏炳波1(1.西北工业大学理学院,西安710072;2.西北工业大学材料学院凝固技术国家重点实验室,西安710072)摘要:采用溶胶 凝胶法在普通载玻片上制备出c 轴择优取向的Zn O A l(ZAO )透明导电薄膜,研究了溶胶p H 值对其结构、表面形貌、电学和光学性能的影响。
结果表明:随着p H 值的降低晶粒尺寸增大;当溶胶p H 值从8.4降低到6.8时,薄膜的电阻率先降低而后略有升高,当p H 值为7.2时其电阻率达到最小值2.6 10 3 !cm ,进一步分析表明,溶胶p H 值的变化影响了薄膜晶界散射,而后者又使载流子迁移率发生了变化;薄膜的透光率在可见光部分随着p H 值的降低而升高,而禁带宽度则从3.36e V 降到3.32eV 。
关键词:溶胶 凝胶法;透明导电薄膜;氧化锌;铝掺杂中图分类号:O484 文献标识码:A 文章编号:1000 985X (2009)03 0585 06E ffect of p H Val ue on the Opti cal and E lectrical Propertiesof A l doped Zn O Thi n Fil m s by Sol gel ProcessLI U Kai 1,Z HAO X iao ru 1,Z HAO Liang 1,JI ANG Ya jun 1,NA N Rui hua 2,WE I B ing bo 1收稿日期:2008 11 23;修订日期:2008 12 20基金项目:国家自然科学基金(No .50872112);西北工业大学∀985#项目(No .07XE1401;No .08GE 1109)作者简介:刘 凯(1982 ),男,山东省人,硕士。
硅溶胶的特点及各种物质对其稳定性的影响
把胶体二氧化硅干燥，经过含水凝胶到干燥成凝胶，在150oC时，二氧化硅凝胶吸附的水脱去，400-700oC之间，硅醇脱水有少量重量损失并吸热，到此温度为止，都认为是粒子表面性质的变化，到800oC时，为玻璃化转移点（Tg）这是由于二氧化硅粒子间的表面缺陷发生机械强度的变化，约到1200oC，向着方晶石的晶体转化点（T c）变化，出现放热高峰，熔点约1700oC，当然玻璃化温度和结晶化温度及熔点，随胶体二氧化硅的稳定剂氧化钠的用量而变化（我公司Na2o≤0.3%）。
来自：/news/392.html
因各种制备的条件的差异，溶液中胶体颗粒的结构致密程度不同，质点的聚集状态也不一样，这对溶胶粘度有很大影响， 有整体大颗粒的,结构致密，有许多小质点形成的类似海绵状的，结构疏松多孔，有介于两者之间的，一般用于硅溶胶复合涂料的为最后一种。
此外，溶胶的粘度在一定程度上与PH值有关，因为PH值不同时＆的电位大小不同，从而改变了溶剂化程度，PH值8-10范围内硅溶胶是稳定的（我公司生产的硅溶胶如果不冰冻可存放10年）。溶胶PH值增加时，胶团溶剂化作用加强，运动时磨擦阻力增大，使粘度也加大，PH值大于10.5后，溶液形成碱金属，当硅溶胶PH值降低，由于胶粒带电量弱，溶剂化作用降低，故酸性硅溶胶的粘度较低，在PH值5-6的时候，硅溶胶最容易凝胶化（几个小时）， PH值2-3是介稳区（亚稳区），所以用于涂料的硅溶胶PH值为8.5-9.5，那么涂料PH值也应保持在8.5-9.5才为最稳定。
4、 乳液树脂和水溶性树脂的相溶性
胶体二氧化硅与PH值和电荷一致的树脂（含羧基要少）相互混溶一般是可以的，使用乳液时应避免与乳化剂引起胶凝化。
硅溶胶的胶凝过程本质上就是一个干燥的过程，当水份不断减少，浓度逐渐增加时，质点的布朗运动使胶体颗粒碰撞的机会增多，在两个颗粒接触的表面上发生了硅基的缩聚反应，进而转化为硅凝胶，这个过程是不可逆的，在水中不会自动分解溶解，就是在热水中煮泡也不会发生煮烂的现象，脱水愈充分，胶体颗粒间的硅醚键联系就愈完全，硅凝胶结构则愈致密，完整。强度也愈高。（以上四点是设计涂料组成物时必须注意的）
硅溶胶凝胶化过程的研究
硅溶胶凝胶化过程的研究摘要：溶胶—凝胶技术是一门新兴技术，通过对溶胶凝胶化过程的控制，可获得所需制备工艺的最佳条件。
研究表明：硅溶胶的粘度、ζ电位及凝胶化过程都与其酸碱度有密切的关系，凝胶化过程发生在pH为4～7之间。
关键词：硅溶胶、凝胶化、制备自20世纪80年代以来，溶胶凝胶技术在薄膜、超细粉体、复合功能材料、纤维及高熔点玻璃的制备等方面展示了广阔的应用前景。
溶胶凝胶过程的应用价值在于它具有纯度高、均匀、处理温度低、反应条件易于控制等优点。
硅溶胶是无定型SiO2粒子在水中的分散体系，根据pH值大小可分为酸性及碱性硅溶胶。
由于硅溶胶中的SiO2粒子具有较大的表面活性，经过表面改性又能与有机聚合物混溶，因此被应用于有机及无机材料的粘接剂。
硅溶胶能赋予陶瓷材料以凝聚结合，这种凝聚结合相具有沸石类矿物的基本特征，即它的失水温度范围宽，失水不仅不破坏结合强度，还会使三维结构更加稳定，而使强度上升。
硅溶胶的性质比较复杂，SiO2的浓度、粒子大小、比表面积、体系的分散度、温度、熟化程度及体系中的微量组分的性质等因素都会影响硅溶胶的性能。
硅溶胶的凝胶动力学可以人为控制，从而可以提供可靠的凝胶化工艺。
另外，溶胶凝胶化工艺几乎不带入有害杂质，对于制备特殊用途的材料是非常有利的。
所以近几年来硅溶胶在材料科学中被广泛应用。
但是国内对硅溶胶的结合机理的研究还不够系统深入，将来仍需系统、定量研究硅溶胶的凝胶动力学。
1．试验1.1．原料江苏某地产硅溶胶，SiO2质量分数为25％；Na2O浓度小于或等于78×10-6，pH为4.0，ρ为1.16g/cm3；化学试剂：HAc，NH4OH，蒸馏水等。
分析仪器：比重计；毛细管乌氏粘度计；Sizer4 Zeta电位仪；PHSW一3D酸度计等。
1.2．试验方法用比重计测定硅溶胶的密度；用PHSW一3D酸度计测定硅溶胶的pH值；用Sizer4 Zeta 电位仪测定硅溶胶各pH值下的ζ电位；用毛细管乌氏粘度计测定硅溶胶各pH值下的粘度，硅溶胶的粘度用以下公式计算。