納米級的二氧化硅因其具有無毒、高化學(xué)穩(wěn)定性、高生物相容性等特點，被廣泛用于陶瓷制品、橡膠改性、塑料、涂料、生物細胞分離和醫(yī)學(xué)工程、防曬劑、顏料等領(lǐng)域。納米二氧化硅的制備方法包括以下幾種。

1氣相法

氣相法是直接利用氣體或者通過各種手段將物質(zhì)變成氣體，使之在氣體狀態(tài)下發(fā)生物理變化或化學(xué)反應(yīng)，在冷卻過程中凝聚長大形成納米微粒的方法。包括等離子體法、激光化學(xué)法、濺射法和氣相水解法。

氣相法制備出的納米二氧化硅晶型結(jié)構(gòu)好、純度高、粒徑分布均勻、重復(fù)性好，缺點是反應(yīng)溫度高，對設(shè)備的要求高，投資大且操作條件苛刻。

2液相法

液相法是制備單分散二氧化硅微球經(jīng)常采用的方法。液相法制備球形二氧化硅的方法一般有溶膠-凝膠法、溶膠種子法、微乳液法和沉淀法等。

①溶膠-凝膠法

溶膠-凝膠法指金屬醇鹽[M(OR)n，其中R=Si、Ti、Al、Zr等]在酸或者堿的醇溶液下水解生成氧化物溶膠，經(jīng)過陳化、干燥等后處理得到粒子的方法。

此法得到的納米顆粒均勻，但是粒徑較小，在幾十納米到幾百納米之間，不適合制備更大粒徑的二氧化硅微球。

②溶膠種子法

溶膠種子法是利用起始單分散性膠粒作種子，再通過物理或者化學(xué)的方法提供SiO₂，在種子上同步生長，從而得到單分散性的SiO₂。

此法適合制備大粒徑的二氧化硅微球，但是要嚴(yán)格控制，防止新核生成，否則制備粒徑均一的二氧化硅微球比較困難。

③微乳液法

微乳液法一般指事先加入表面活性劑，配成微乳液體系，然后加入反應(yīng)物，通過膠束表面滲透擴散進入到乳液里面，反應(yīng)生長得到粒子的方法。

此法可以通過改變體系的配方，也可通過調(diào)節(jié)水與表面活性劑等各個成分的比例來制得不同粒徑的二氧化硅微球。

④沉淀法

沉淀法主要是以硅酸鈉和無機酸為原料，經(jīng)沉淀過濾洗滌和干燥得到二氧化硅顆粒。

此法雖然原料低廉，但是制得的二氧化硅微球粒徑分布較寬，很難制得單分散的二氧化硅微球，但可以用于橡膠的增補劑。

此文章來源于粉體網(wǎng)，華南理工大學(xué)的王燕民教授將帶來“珠磨法制備二氧化硅類球形膠粒”的精彩報告。

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