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納米二氧化硅
發(fā)布時(shí)間：2025-08-25 227人看過
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屬性 |
具體表現(xiàn) |
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結(jié)構(gòu)形態(tài) |
無定形為主，可呈球形、多孔網(wǎng)狀、鏈狀等；表面富含硅羥基（-SiOH） |
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比表面積 |
50-800 m²/g（是普通SiO₂的數(shù)十倍） |
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光學(xué)性 |
高透明性（可見光區(qū)散射弱），強(qiáng)紫外線反射/散射能力 |
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機(jī)械性能 |
增韌補(bǔ)強(qiáng)效果顯著（提升復(fù)合材料抗拉強(qiáng)度300%+） |
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化學(xué)行為 |
惰性基體+活性表面（易嫁接氨基、環(huán)氧基等實(shí)現(xiàn)功能化） |
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方法 |
原理 |
優(yōu)勢 |
局限 |
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氣相法 |
SiCl₄高溫水解（火焰/等離子體） |
純度＞99.8%，粒徑均一 |
能耗高，設(shè)備昂貴 |
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溶膠-凝膠法 |
硅烷水解縮聚（如TEOS） |
孔徑可控，適于負(fù)載藥物 |
溶劑殘留，周期長 |
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沉淀法 |
硅酸鈉 + 酸 → 水合SiO₂沉淀 |
成本低，易工業(yè)化 |
粒徑分布寬，雜質(zhì)較多 |
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生物合成法 |
硅藻提取/微生物代謝 |
環(huán)境友好，低毒性 |
量產(chǎn)難，一致性差 |
· 橡膠增強(qiáng)劑：輪胎中添加5-10%納米SiO₂，滾動(dòng)阻力↓30%，耐磨性↑50%（綠色輪胎關(guān)鍵技術(shù)）
· 智能涂料：
o 疏水自清潔（接觸角＞150°）
o 防腐涂層（物理屏障+氯離子吸附）
o 光催化涂層（負(fù)載TiO₂降解污染物）
· 靶向載藥系統(tǒng)：介孔SiO₂載抗癌藥（阿霉素等）+ 表面修飾靶向分子（如葉酸）
· 骨修復(fù)支架：納米SiO₂/PEEK復(fù)合材料，促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖（3D打印人工骨）
· 鋰電池：
o 隔膜涂層（提升熱穩(wěn)定性至200℃）
o 硅碳負(fù)極載體（緩解體積膨脹）
· 污水處理：磁性Fe₃O₄@SiO₂核殼結(jié)構(gòu)，吸附重金屬后磁分離（Pb²⁺去除率＞95%）
· CMP拋光液：用于芯片晶圓全局平坦化（表面粗糙度＜0.1nm）
· 高k介電材料：SiO₂/HfO₂復(fù)合柵介質(zhì)（等效氧化層厚度EOT↓）
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