纳米氧化硅材料调研报告
2024年纳米二氧化硅市场分析现状
纳米二氧化硅市场分析现状引言纳米二氧化硅是一种具有广泛应用前景的纳米材料，其在化妆品、食品、医药、能源等领域都有潜在应用。
本文将通过分析纳米二氧化硅市场的现状，了解其市场规模、主要应用领域、竞争格局等方面的情况，以期提供对纳米二氧化硅市场的深入了解。
市场规模分析纳米二氧化硅市场在过去几年呈现出稳定增长的趋势。
根据市场研究数据显示，2019年全球纳米二氧化硅市场规模约为10亿美元。
预计到2025年，市场规模将达到15亿美元，年复合增长率预计约为6%。
该增长主要受到以下因素的推动：1.化妆品行业对纳米二氧化硅的需求增加：纳米二氧化硅在化妆品中具有优良的吸油、抗菌、防晒等功能，因此在防晒乳、粉底等产品中得到了广泛应用。
2.医药行业对纳米二氧化硅的需求增长：纳米二氧化硅在医药领域具有良好的缓释、靶向输送等特点，因此在药物缓释系统、癌症治疗等方面的应用前景广阔。
3.环保领域对纳米二氧化硅的需求增加：纳米二氧化硅在污水处理、气体分离等环保领域发挥着重要作用，随着环保意识的提高，其市场需求不断增加。
主要应用领域分析纳米二氧化硅在多个领域都有广泛的应用，主要包括化妆品、食品、医药、能源等。
化妆品领域纳米二氧化硅在化妆品领域的应用非常广泛，特别是在防晒乳、粉底、面膜等产品中。
其具有优良的吸油、抗菌、防晒等功能，可以有效改善皮肤质量，受到了很多消费者的青睐。
食品领域纳米二氧化硅在食品领域的应用主要集中在食品添加剂领域。
由于其良好的吸附性能和稳定性，可以作为食品添加剂，用于吸附重金属离子、改善食品储存稳定性等。
医药领域纳米二氧化硅在医药领域的应用前景广阔。
其具有良好的生物相容性和可调控的药物缓释特性，可用于制备药物缓释系统、靶向输送系统等，广泛应用于药物治疗、癌症治疗等方面。
能源领域纳米二氧化硅在能源领域的应用主要体现在太阳能电池、锂离子电池等领域。
通过改善材料的光电特性和储能性能，可以提高太阳能电池和锂离子电池的效率和循环寿命。
混凝土中纳米氧化硅的应用研究
混凝土中纳米氧化硅的应用研究一、引言混凝土是一种广泛应用的建筑材料，其具有良好的耐久性、强度和耐火性等特点。
然而，混凝土也存在一些缺陷，例如开裂、渗透性和碳化等问题，这些问题会影响混凝土的使用寿命和性能。
为了克服这些问题，研究人员开始寻找新的添加剂来改善混凝土的性能。
纳米氧化硅因其优异的物理和化学特性被广泛应用于混凝土中。
本文将探讨纳米氧化硅在混凝土中的应用研究。
二、纳米氧化硅的特性纳米氧化硅具有许多独特的特性，使其成为混凝土中添加的理想材料。
首先，纳米氧化硅的比表面积极大，可以提供更多的表面反应区域。
其次，纳米氧化硅具有良好的化学稳定性和热稳定性，可以增加混凝土的耐久性。
第三，纳米氧化硅具有良好的光学性能和光催化性能，可以净化空气和水。
此外，纳米氧化硅还具有良好的机械性能和电学性能等特性。
三、纳米氧化硅在混凝土中的应用1. 提高混凝土的强度研究表明，添加纳米氧化硅可以提高混凝土的强度。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的微孔和裂缝，增加混凝土的密实度。
此外，纳米氧化硅还可以与水泥反应，形成更多的水化产物，进一步提高混凝土的强度。
2. 改善混凝土的耐久性混凝土的耐久性是指其在长期使用过程中不受外界因素的影响，如湿度、高温、低温、酸碱等。
研究表明，添加纳米氧化硅可以改善混凝土的耐久性。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的孔隙和裂缝，减少水分进入混凝土内部，从而降低混凝土的渗透性和碳化速率。
3. 提高混凝土的光催化性能纳米氧化硅具有良好的光催化性能，可以吸收紫外线并产生自由电子和空穴，从而分解有机物和污染物。
添加纳米氧化硅可以提高混凝土的光催化性能，从而净化空气和水。
4. 改善混凝土的抗震性能研究表明，添加纳米氧化硅可以改善混凝土的抗震性能。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的孔隙和裂缝，增加混凝土的密实度和强度，从而提高混凝土的抗震能力。
四、纳米氧化硅添加量的研究纳米氧化硅的添加量是影响混凝土性能的重要因素。
研究表明，纳米氧化硅的添加量应在2%~5%之间。
混凝土中加入纳米氧化硅的影响研究
混凝土中加入纳米氧化硅的影响研究一、研究背景混凝土是一种常见的建筑材料，其性能直接影响着建筑的质量和寿命。
在混凝土中加入纳米氧化硅可以提高混凝土的力学性能、耐久性和耐化学腐蚀性能。
因此，对混凝土中加入纳米氧化硅的影响进行研究具有重要意义。
二、纳米氧化硅的制备方法纳米氧化硅可以通过溶胶-凝胶法、气溶胶法、水热法、微乳法等多种方法制备。
其中，溶胶-凝胶法是一种常用的方法，其制备流程为：先将硅源（如TEOS）在酸性介质中水解形成氢氧化硅凝胶，再通过热处理或超声处理得到纳米氧化硅。
三、纳米氧化硅在混凝土中的应用1.对混凝土力学性能的影响研究表明，加入纳米氧化硅可以提高混凝土的抗压强度、抗拉强度和弹性模量。
其中，纳米氧化硅的加入量一般为混凝土的2%-5%。
2.对混凝土耐久性的影响加入纳米氧化硅可以使混凝土具有更好的耐久性。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的微孔和裂缝，提高混凝土的密实性和耐久性。
同时，纳米氧化硅还可以提高混凝土的抗渗性、抗冻融性和耐化学腐蚀性。
3.对混凝土微观结构的影响加入纳米氧化硅可以改变混凝土的微观结构。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的孔隙，形成更加紧密的结构。
同时，纳米氧化硅还可以与水泥反应生成新的水化产物，进一步提高混凝土的力学性能和耐久性。
四、纳米氧化硅混凝土的应用前景随着人们对建筑材料性能要求的不断提高，纳米氧化硅混凝土具有广阔的应用前景。
纳米氧化硅混凝土可以用于高速公路、桥梁、港口码头、地铁隧道等重要工程中，提高工程的耐久性和安全性。
同时，纳米氧化硅混凝土还可以用于建筑外墙、地面等领域，提高建筑的抗风化性和美观度。
五、结论加入纳米氧化硅可以提高混凝土的力学性能、耐久性和耐化学腐蚀性能。
纳米氧化硅可以填充混凝土中的孔隙，提高混凝土的密实性和耐久性。
同时，纳米氧化硅还可以与水泥反应生成新的水化产物，进一步提高混凝土的力学性能和耐久性。
纳米氧化硅混凝土具有广阔的应用前景，可以用于各种建筑工程中，提高建筑的质量和寿命。
混凝土中添加纳米氧化硅对性能的影响研究
混凝土中添加纳米氧化硅对性能的影响研究一、研究背景混凝土是最为常见的建筑材料之一，其强度、耐久性和耐久性等方面的性能一直是建筑工程中最为重要的考虑因素。
在加强混凝土的性能方面，添加纳米氧化硅是近年来广泛研究的一个方向。
纳米氧化硅具有高比表面积、优异的力学性能、良好的化学稳定性和优良的耐热性等优点，可以在混凝土中起到很好的强化作用。
二、研究目的本研究旨在探究添加纳米氧化硅对混凝土性能的影响，包括抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等方面的影响，为混凝土的强化提供实验数据和理论依据。
三、研究方法1. 实验材料：水泥、骨料、砂、纳米氧化硅等。
2. 实验设计：将纳米氧化硅加入混凝土中，控制不同的加入比例，采用标准实验方法测试混凝土的性能指标。
3. 实验步骤：（1）将水泥、骨料、砂和纳米氧化硅按照一定比例混合制备混凝土。
（2）将混凝土倒入模具中，振实，养护28天。
（3）测试混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等指标。
4. 实验结果分析：将不同比例的纳米氧化硅添加到混凝土中，对混凝土的性能进行测试，并分析纳米氧化硅的添加对混凝土性能的影响。
四、实验结果1. 抗压强度：随着纳米氧化硅的添加比例的增加，混凝土的抗压强度逐渐增强。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗压强度最高，比普通混凝土提高了20%以上。
2. 抗拉强度：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗拉强度。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗拉强度比普通混凝土提高了30%以上。
3. 抗渗性能：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗渗性能。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的抗渗性能比普通混凝土提高了50%以上。
4. 耐久性：添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的耐久性。
当纳米氧化硅的添加比例为5%时，混凝土的耐久性比普通混凝土提高了40%以上。
五、实验结论1. 添加纳米氧化硅可以显著提高混凝土的抗压强度、抗拉强度、抗渗性能和耐久性等性能。
纳米二氧化硅现状研究及发展趋势
纳米二氧化硅现状研究及发展趋势
纳米二氧化硅作为一种新兴的纳米材料，研究近年来发展迅速，在很
多领域都有着广泛的应用，例如生物医学、能源存储、电子器件等。
本文
就该材料在现状及未来发展趋势简要介绍如下：
一、纳米二氧化硅的研究现状
目前，纳米二氧化硅的研究多以质量和形状两方面为主，包括晶体结
构的研究、材料的性质的研究和多孔结构材料的研究等。
1.纳米二氧化硅的晶体结构
近年来，研究者们在晶体结构方面取得了较大的进展，例如在薄膜形
态的研究方面，已经可以通过离子束蚀刻制复杂的薄膜结构；在纳米结构
的研究方面，已经能够制备出体积约100nm的多晶纳米晶体；在制备体积
超过100nm的单晶结构方面，则有了很大的进展，能够制备出小到几十nanometer大小的微米单晶结构。
2.纳米二氧化硅的性质研究
纳米二氧化硅在制备晶体结构的同时，还需要进一步研究其中的一些
物理性质。
例如，纳米二氧化硅中的热导率、电子传输性能和光学性质等，都需要进一步研究来实现在各种应用领域的最优化发挥。
3.纳米二氧化硅的多孔结构材料
随着各种复杂的结构的研究。
2023年纳米二氧化硅行业市场调研报告
2023年纳米二氧化硅行业市场调研报告本文基于市场调研，对纳米二氧化硅行业进行了分析，主要内容包括市场现状、市场规模、市场前景及发展趋势等方面。
一、市场现状纳米二氧化硅是一种重要的纳米材料，应用广泛。
在化工、医药、生物、环保、电子等领域都有广泛的应用。
当前，纳米二氧化硅的应用领域正在不断扩大，尤其是在医药和生物工程领域，其应用已经从传统的药剂生产扩展到诊断、生物反应器、基因治疗等，因其在生物化学反应中的出色性能，广泛应用于生物医学领域。
二、市场规模据市场调研数据显示，目前全球纳米二氧化硅市场规模已经超过10亿美元，到2025年有望达到20亿美元。
此外，中国纳米二氧化硅市场规模不断扩大，其中化工、医药等领域对纳米二氧化硅的需求持续增长。
三、市场前景纳米二氧化硅市场前景广阔，未来几年其应用领域将进一步扩展，发展空间较大。
尤其是在生物医学领域，潜在市场规模巨大，应用需求也呈现出爆发性增长趋势。
未来，纳米二氧化硅在新材料、新能源、新技术等领域也将有更加广泛应用。
四、发展趋势（1）大规模生产技术不断发展：随着科技的发展，纳米二氧化硅的生产技术不断更新升级，不断推出新技术，如材料设计、微流体器件、光致聚合、超声辐射等，生产效率和降低成本。
（2）多功能化、高品质化：纳米二氧化硅广泛应用于医药、生物、环保、电子等领域，对其品质要求不断提高，多功能化、高品质化成为未来的发展趋势。
（3）国家政策和财政支持推高市场：中国政府一直支持高科技产业的发展，纳米二氧化硅作为新材料，受到了国家政策和财政支持，在政策推动下，纳米二氧化硅市场有望持续稳健发展。
综上所述，随着高科技领域市场的扩大，纳米二氧化硅市场将不断拓宽应用范围。
从长远来看，纳米二氧化硅市场的发展前景广阔，市场规模不断扩大，未来发展潜力巨大，同时也需要厂家加大研发力度，不断提升品质和生产效率。
纳米二氧化硅的发展现状及前景
纳米二氧化硅的发展现状及前景一、引言纳米二氧化硅（SiO2）是一种具有特殊结构和性质的纳米材料，具有广泛的应用前景。
本文将对纳米二氧化硅的发展现状及前景进行详细探讨。
二、纳米二氧化硅的制备技术纳米二氧化硅的制备技术主要包括溶胶-凝胶法、热解法、气相法等。
其中，溶胶-凝胶法是最常用的制备方法之一。
该方法通过溶胶的制备、凝胶的形成和热处理等步骤，可以制备出粒径可控的纳米二氧化硅材料。
三、纳米二氧化硅的性质和特点纳米二氧化硅具有许多独特的性质和特点，包括高比表面积、优异的化学稳定性、良好的生物相容性等。
这些特点使得纳米二氧化硅在许多领域具有广泛的应用前景。
四、纳米二氧化硅的应用领域1. 生物医学领域纳米二氧化硅在生物医学领域具有广泛的应用前景。
例如，可以用于药物传递系统、生物传感器、组织工程等方面。
纳米二氧化硅可以作为药物的载体，通过调控其粒径和表面性质，实现药物的靶向输送和控释。
此外，纳米二氧化硅还可以用于制备生物传感器，用于检测生物标志物的存在和浓度。
在组织工程方面，纳米二氧化硅可以用于制备材料支架，促进组织再生和修复。
2. 环境领域纳米二氧化硅在环境领域也有重要的应用价值。
例如，可以用于水处理、气体吸附等方面。
纳米二氧化硅具有高比表面积和优异的吸附性能，可以用于去除水中的重金属离子、有机污染物等。
此外，纳米二氧化硅还可以用于吸附空气中的有害气体，如甲醛、苯等。
3. 功能材料领域纳米二氧化硅还可以用于制备各种功能材料。
例如，可以用于制备防晒剂、涂料、催化剂等。
纳米二氧化硅可以作为防晒剂的成份，可以有效地吸收紫外线，保护皮肤免受紫外线辐射的伤害。
在涂料方面，纳米二氧化硅可以提高涂料的耐候性和抗污性。
此外，纳米二氧化硅还可以作为催化剂的载体，用于促进化学反应的进行。
五、纳米二氧化硅的发展现状目前，纳米二氧化硅的研究和应用已经取得了一些发展。
在制备技术方面，溶胶-凝胶法、热解法等方法已经得到了广泛应用。
2024年纳米二氧化硅市场前景分析
纳米二氧化硅市场前景分析引言纳米二氧化硅是一种具有优异性能和广泛应用前景的纳米材料。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长，纳米二氧化硅市场前景备受关注。
本文将对纳米二氧化硅市场前景进行深入分析，探讨其发展趋势和市场潜力。
市场规模与增长趋势纳米二氧化硅市场近年来呈现出快速增长的趋势。
根据市场研究机构的数据显示，2019年纳米二氧化硅市场规模达到XX亿美元，并预计未来几年将保持较高增长率。
这主要得益于纳米二氧化硅在许多领域的广泛应用，如电子、医药、食品、化妆品等。
应用领域分析电子行业纳米二氧化硅在电子行业中具有广泛的应用前景。
它可以用于制备高性能材料，如导电油墨、导电胶水和导电膜。
此外，纳米二氧化硅还可以用于纳米电子器件的制备，提高器件的性能和稳定性。
医药行业纳米二氧化硅在医药行业中具有潜在的应用前景。
它可以被用作药物载体，在药物输送系统中发挥重要作用。
此外，纳米二氧化硅还可以用于制备纳米药物，改善药物的溶解性和生物利用度，提高药效和减少副作用。
食品行业纳米二氧化硅在食品行业中的应用也十分广泛。
它可以用作食品包装材料，提高食品的保鲜性和抑制细菌生长。
此外，纳米二氧化硅还可以用于食品添加剂，改善食品的质地和口感。
化妆品行业纳米二氧化硅在化妆品行业中被广泛应用。
它可以用作防晒剂，能够有效吸收紫外线，保护皮肤免受紫外线伤害。
此外，纳米二氧化硅还可以用于制备美容产品，提高产品的光谱盖度和质地触感。
市场驱动因素技术进步纳米技术的不断进步为纳米二氧化硅市场的发展提供了有力支撑。
随着制备技术的改进和工艺的优化，纳米二氧化硅的产品质量和性能得到了显著提高，满足了各个行业对纳米材料的需求。
市场需求增长随着人们对高性能材料和创新产品的需求不断增长，纳米二氧化硅市场迎来了良好的发展机遇。
电子、医药、食品和化妆品等行业对纳米二氧化硅的需求量不断增加，推动了市场的快速增长。
市场挑战安全性问题纳米二氧化硅的安全性一直是市场发展的一个关键问题。
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纳米氧化硅材料调研报告纳米氧化硅材料研究前言纳米氧化硅（纳米白炭黑）作为国内最早实现规模化生产的纳米材料，具有诸多常规材料所不具备的奇异特性，因而受到了科技界与企业界的广泛关注。
纳米氧化硅为具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、表面羟基含量高、紫外线、可见光及红外线反射能力强等特点。
特别是随着产品表面处理工艺的完善，纳米颗粒的软团聚程度明显降低，与有机高分子材料的相容性好，极大地拓宽了产品的应用领域。
目录一、纳米氧化硅的性质 (1)二、纳米二氧化硅的制备 (2)三、纳米材料的应用 (6)四、纳米氧化硅的局限与危害 (11)五、总结 (12)六、参考文献 (13)一、纳米氧化硅的性质纳米氧化硅的粒径只有几十纳米具有很高的硬度和很好的稳定性，其熔、沸点也很高，具有良好的化学惰性和热力稳定性。
经透射电子显微镜观测，纳米氧化硅的原始颗粒尺寸平均为10nm 左右；经动态激光粒度分析仪检测，纳米氧化硅颗粒粒径集中在10-20nm之间，分布范围很窄；经BET法测试分析，纳米氧化硅的比表面积高达640m²/g（即1克纳米粉体摊开后的表面积近似于1亩地大小），其表面存在大量的不饱和残键及不同键合状态的羟基，因表面欠氧而偏离了稳态的硅氧结构，所以该材料具有高反应活性。
纳米氧化硅的产品为人工合成物无定形白色流动性粉末，具有各种比表面积和容积严格的粒度分布。
本产品是一种白色、松散、无定形、无毒、无味、无嗅，无污染的非金属氧化物。
其原生粒径介于7～80nm之间，比表面积一般大于100m²／g。
由于其纳米效应，在材料中表现出卓越的补强、增稠、触变、绝缘、消光、防流挂等性质，因而广泛的应用于橡胶、塑料、涂料、胶粘剂、密封胶等高分子工业领域。
例如：(1)陶瓷领域：可以提高陶瓷制品的韧性、光洁度；(2)人造莫来石：具有高的导热特性和良好的力学性能，是电子工业封装材料的最佳原材料之一；(3)橡胶改性：通过控制SiO₂的颗粒尺寸，以制备抗紫外辐射的橡胶、红外反射橡胶、高绝缘性橡胶等；(4)粘结剂：纳米SiO₂小颗粒形成网络结构，抑制胶体流动，固化速率快，提高粘结效果，同时增加了胶的密封特性；(5)涂料：利用纳米SiO₂透明性和对紫外光的吸收特性；(6)功能纤维添加剂：制造红外屏蔽人造纤维、抗紫外线辐照人造纤维、高介电绝缘性能优越的纤维等；(7)塑料改性：用作塑料的补强剂，使塑料变得很致密，提高了薄膜的透明度、强度和韧性，大大提高防水性能；(8)抗油漆老化添加剂：提高各类油漆的抗老化性能和光洁度；(9)高级研磨介质：制成抛光液用于硅片等电子材料表面研磨或抛光。
在光学特性方面，纳米氧化硅对紫外光和可见光都呈现较高的反射特性，这明显区别于其他纳米材料的吸收特性。
其对紫外短波（200—280nm）的反射率达70%～80%；对紫外中长波（280—400nm）的反射率达80～85%；对可见光（400nm—800nm）的反射率高达85%以上；对800—1350nm波段的近红外线的反射率也达70%以上。
采用比表面和孔隙率分析仪对纳米氧化硅进行检测发现，其表面含有许多纳米级微孔，孔径集中在0.5-1nm之间，孔隙率高达60%以上。
二、纳米二氧化硅的制备制备方法：1.燃烧法燃烧法又叫干法或气相法，即无机硅或有机硅的氯化物水解法。
制备过程为：将精制的氢气、空气和硅化物蒸气按一定比例投入水解炉进行高温（1000～1200℃）水解，生产二氧化硅气溶胶，经聚集器收集二氧化硅纳米级粒子。
其化学反应式如下：SiCl₄ + 2H₂ + O₂→ SiO₂ + HCl2CH₃SiCl₃ + 5O₂ + 2H₂→ 2SiO₂ + 6HCl + 2CO₂ + 2H₂O气相法工艺生产的纳米SiO₂又叫SiO₂气凝胶，物化性能好，粒子大小、比表面积、表面活性等重要性质都很理想。
SiO₂气凝胶密度低，空隙率最高可达98%，其独特的纳米介孔结构使其具有许多优异的性能，如热导率低，声速低等。
一般制备SiO₂气凝胶多采用超临界干燥工艺，由于超临界干燥在高于液体的临界温度和临界气压下去除湿凝胶中空隙液体，因而可以减小毛细管压力的影响，避免凝胶收缩和破碎发生。
然而，超临界干燥需要用到高压釜，工艺复杂、原料昂贵、成本高,设备要求高,产量低,还有一定的危险性。
为尽快实现SiO₂气凝胶的大规模生产及广泛的实际应用，研究SiO₂气凝胶的常压干燥技术非常必要。
Schwertfeger,Lee和赵大方等先后用三甲基氯硅烷/六甲基二硅醚和异丙醇/TMCS/己烷溶液处理水凝胶，使溶剂交换_表面改性一步完成，在一定程度上减小了多步溶剂交换存在的耗时、成本高等问题。
在此基础上，大连理工大学的史非等尝试了一种新的改性工艺，即用乙醇/TMCS/庚烷溶液对SiO₂气凝胶进行改性处理，结果更有利于获得大块的低密度SiO₂气凝胶。
2.沉淀法沉淀法也叫湿法，是由可溶性硅酸盐以酸分解，制得不溶性的SiO₂。
其化学反应式为：CaSiO₃ + 2HCl → CaCl ₂ + SiO ₂ + 2H₂O沉淀法生产工艺，其产量高，工艺简单，易形成规模生产，但产品质量较气相法差。
河北理工大学的张庆军等通过改进工艺、增加技术环节，仍用本法制备了粒径小（平均粒径为35nm）、大比表面积（表面活性能为35.566kJ/mol）、高稳定性的纳米SiO₂。
李佳伦等改良沉淀法后，生产的纳米SiO₂可控制在15~20nm范围内，含量高达99.9%，物化性能超过国内同类产品，并且工艺流程短，原料价廉易得，设备数量少，投资少，投产快等。
沉淀法是将反应物溶液与其它辅助剂混合,然后在混合溶液中加入酸化剂沉淀, 生成的沉淀再经干燥与煅烧得到纳米二氧化硅。
此法因其工艺简单、原料来源广泛而得到广泛地研究与应用, 但其产品性状难以控制的问题尚没得到较好的解决, 所以目前对此法的研究重点多为将其它控制手段与沉淀法结合, 加强对反应及沉淀过程的控制, 使产品的性状得到改善。
如何清玉等将沉淀过程置于超重力反应器中, 利用比地球重力大数百倍至千倍的超重力环境, 强化微观混合和传质过程, 可使反应时间大大缩短, 使制得的产品粒径小、粒度分布窄。
此外, 亦可利用超声波等分散手段, 使沉淀过程得到控制, 从而防止颗粒团聚, 使产品性状得到改善。
3.溶胶-凝胶法此法一般以硅酸盐或硅酸酯为前驱物溶于溶剂中形成均匀溶液, 然后调节pH值, 使前驱物水解聚合形成溶胶。
随着水解的进行, 水解产物进一步聚集形成凝胶, 滤出凝胶再经干燥及煅烧, 制得所需的纳米二氧化硅粉体。
此制备方法采用的前驱物中, 正硅酸乙酯( TEOS)因其水解及溶胶凝胶化过程易于控制而得到广泛研究。
TEOS 的水解过程根据催化剂的不同可分成酸催化和碱催化, 两者的催化水解过程有一定的区别。
在碱催化下, TEOS的水解较完全, 易于形成球形粒子; 在酸催化下, 由于单体聚缩速率较大,水解反应过程易发生线性缩合, 形成三维空间网络结构而难以形成球形粒子。
所以, 目前制备纳米二氧化硅的研究主要为碱性催化, 吸附性能更优越的酸性纳米二氧化硅的研究较少。
4.微乳液法微乳液通常由表面活性剂、助表面活性剂、油、水组成, 剂量小的溶剂被包裹在剂量大的溶剂中形成一个个纳米级的、表面由表面活性剂组成的微泡。
微乳液法就是通过向由前驱物制得的微乳液中滴加酸化剂或催化剂, 使制备反应在微乳液泡内发生, 利用微乳液使固相的成核生长、凝结、团聚等过程局限在一个微小的球形液滴微泡内, 从而形成纳米球形颗粒, 又避免了颗粒之间进一步团聚, 易实现粉体粒径的可控性生产。
微乳液在整个制备过程中是作为一个微反应器和模板, 其制备效果对产品的质量起了关键作用。
为了能够达到理想的效果, 配制微乳液所选取的表面活性剂的HLB(亲水亲油平衡值)应该与微乳液中油相的HLB相匹配, 同时, 综合运用多种表面活性剂可使微乳液更加稳定。
此外, 助表面活性剂和油相也起着十分重要的作用, 油的碳原子数加上助表面活性剂的碳原子数等于表面活性剂的碳原子数是微乳液形成的最佳条件。
如果采用高速搅拌器或超声波等混合手段, 更能在最短的时间内制得液滴最为均一且尺寸为纳米级的微乳液。
通过微乳液, 再结合适当的后处理工序, 将可以制得形貌及粒径都较为均一的纳米二氧化硅粉体。
如骆锋等以硅酸钠为前驱体, 以OP乳化剂为表面活性剂,正戊醇为助表面活性剂, 环己烷为油相制备微乳液, 然后以浓硫酸为酸化剂得到白色沉淀, 再经共沸蒸馏、真空干燥与高温焙烧制得了15 ~ 30nm的二氧化硅白色粉末。
此法在微乳液的基础上, 采用了共沸蒸馏工艺脱去凝胶中残余的水分, 防止含水胶体在干燥过程中发生粉末硬团聚现象, 使粉末的性能得到了提高。
微乳液法作为一种新兴的制备方法, 由于其具有纳米级的自装配能力, 易于实现粒径与形貌的可控性制备而引起众多研究者的兴趣, 成为近年的研究热点。
但是由于其成本高、产品的有机成份难以去除且易造成环境污染, 而尚未在工业上广泛应用。
为了实现工业化生产, 在工艺上尚需进一步研究, 实现有机组分的分离与回收, 以及寻求有效的途径实现去除产品有机杂质的同时防止颗粒团聚等。
5.其他方法随着研究的深入开展, 为了降低成本, 制得粒径小、粒度分布窄、形貌优良的纳米二氧化硅粉体, 许多学者开展了创新性的研究。
吉林大学的王子忱教授发明了从稻壳中提取纳米SiO₂。
使用稻壳为原料生产出高比表面活性炭，得到比表面超过3500m²／g的产品，具有超强吸附，是普通活性炭吸附能力的3～4倍。
再如以硅灰石为原料生产纳米二氧化硅的方法，其方法显著特点是由矿石一步到位生产纳米二氧化硅，具有工艺简单、流程短、能耗低，质量稳定，生产成本低的优点。
王淑贤研究了一种以四氯化硅为原料的湿式制备方法。
将四氯化硅加入水中生成氢氧化硅, 经洗净后产出二氧化硅粉末, 在二氧化硅粉末料中添加15%的盐酸以除去杂质, 然后分组提取不同粒径的粉体, 最后将不同级别的粉体分别烘干得到纳米二氧化硅粉体。
沈培康等研究了喷雾干燥法制备纳米二氧化硅的工艺。
此法以商品级硅溶胶为原料, 在离子型和非离子型表面活性剂和其它添加剂作用下, 调节溶液的pH 值, 使团聚的硅溶胶微粒分散成纳米颗粒。
通过高速离心喷嘴喷出纳米微液滴, 在干燥塔内经热风( 250～500e )瞬间干燥得到二氧化硅纳米粉体。
此法的制备温度较低,颗粒原位生成, 不需进一步粉碎和后处理, 操作上较为简单。
制备的原材料：目前, 国内外对纳米二氧化硅的研究主要采用硅酸钠和正硅酸乙酯为原料, 而工业生产的原料则以低廉的硅酸钠为主。
部分研究者为了实现资源的回收利用, 利用煤酐石、稻壳等废弃物为原料, 成功制备了纳米二氧化硅; 我们亦可以尾矿为原料制备纳米二氧化硅, 达到变废为宝的目的。