过程工程学报
過程工程學報
과정공정학보
The Chinese Journal of Process Engineering
2010年
4期
795-801
,共7页
碳化反应%SiO2纳米颗粒%比表面积%控制机理
碳化反應%SiO2納米顆粒%比錶麵積%控製機理
탄화반응%SiO2납미과립%비표면적%공제궤리
以Na2SiO3为前驱物,研究了碳化合成纳米SiO2颗粒比表面积的控制机理.正交实验结果表明,影响其比表面积的次序为Na2SiO3浓度>PEG6000添加量>反应温度>CO2/N2混合气流量.当反应温度80℃、Na2SiO3浓度40 g/L、PEG6000 4g/L、CO2/N2混合气流量1.2 L/min时,所制SiO2颗粒的比表面积为318.9 m2/g.随Na2SiO3浓度增大,SiO2胶粒在pH>7的碳化液中Ostwald凝聚生长过程相对延长,颗粒的一次粒径增大,比表面积却随之减小.由于温度对SiO2溶解度和胶粒Brownian运动的影响,降低反应温度可促进SiO2成核、减少Si(OH)4和≡SiOSi(OH)3的聚合,SiO2颗粒的比表积增大.添加剂PEG6000的空间架构效应抑制纳米SiO2颗粒团聚,从而促进SiO2颗粒比表面积增大;但当其浓度大于7g/L时,Na2SiO3分子进入缠绕着的PEG长链架构内部,所得SiO2颗粒比表面积有所降低.
以Na2SiO3為前驅物,研究瞭碳化閤成納米SiO2顆粒比錶麵積的控製機理.正交實驗結果錶明,影響其比錶麵積的次序為Na2SiO3濃度>PEG6000添加量>反應溫度>CO2/N2混閤氣流量.噹反應溫度80℃、Na2SiO3濃度40 g/L、PEG6000 4g/L、CO2/N2混閤氣流量1.2 L/min時,所製SiO2顆粒的比錶麵積為318.9 m2/g.隨Na2SiO3濃度增大,SiO2膠粒在pH>7的碳化液中Ostwald凝聚生長過程相對延長,顆粒的一次粒徑增大,比錶麵積卻隨之減小.由于溫度對SiO2溶解度和膠粒Brownian運動的影響,降低反應溫度可促進SiO2成覈、減少Si(OH)4和≡SiOSi(OH)3的聚閤,SiO2顆粒的比錶積增大.添加劑PEG6000的空間架構效應抑製納米SiO2顆粒糰聚,從而促進SiO2顆粒比錶麵積增大;但噹其濃度大于7g/L時,Na2SiO3分子進入纏繞著的PEG長鏈架構內部,所得SiO2顆粒比錶麵積有所降低.
이Na2SiO3위전구물,연구료탄화합성납미SiO2과립비표면적적공제궤리.정교실험결과표명,영향기비표면적적차서위Na2SiO3농도>PEG6000첨가량>반응온도>CO2/N2혼합기류량.당반응온도80℃、Na2SiO3농도40 g/L、PEG6000 4g/L、CO2/N2혼합기류량1.2 L/min시,소제SiO2과립적비표면적위318.9 m2/g.수Na2SiO3농도증대,SiO2효립재pH>7적탄화액중Ostwald응취생장과정상대연장,과립적일차립경증대,비표면적각수지감소.유우온도대SiO2용해도화효립Brownian운동적영향,강저반응온도가촉진SiO2성핵、감소Si(OH)4화≡SiOSi(OH)3적취합,SiO2과립적비표적증대.첨가제PEG6000적공간가구효응억제납미SiO2과립단취,종이촉진SiO2과립비표면적증대;단당기농도대우7g/L시,Na2SiO3분자진입전요착적PEG장련가구내부,소득SiO2과립비표면적유소강저.
