硅溶胶稳定性影响因素的研究进展_张丹.pdfVIP

第29 卷第2 期 胶体与聚合物 Vol.29 No.2 2011 年6 月 Chinese Journal of Colloid polymer Jun. 2011 DOI:10.3969/j.issn.1009-1815.2011.02.013 硅溶胶稳定性影响因素的研究进展 1 1 1 2 张 丹 王世敏 董兵海 郑宏勤 （1 功能材料绿色制备与应用教育部重点实验室 湖北大学 武汉 430062 2 湖北省建材产品质量监督检验站 武汉 430071） 摘要：硅溶胶是二氧化硅微粒在水中均匀扩散形成的胶体溶液，有酸性和碱性之分。本文简要介绍了硅溶 胶的结构及稳定机理，综述了影响硅溶胶稳定性的系列因素，包括pH 值、粒径、电解质等，并对硅溶胶的研究 前景进行了展望。 关键词：硅溶胶; 胶团结构；稳定机理；稳定性 中图分类号：TQ127.2 文献标识码：A 文章编号：1009-1815(2011)02-0088-03 硅溶胶也称胶体二氧化硅，为乳白色的溶胶 液，是无定形SiO2 聚集颗粒在水中均匀分散形成 1 硅溶胶的稳定机理 的胶体溶液，其分子式可表示为mSiO ·nH O，胶 ζ 电位、布朗运动及足够的溶剂阻隔三大因 2 2 体粒子的大小在1~100nm 范围内。硅溶胶粒子的 素赋予硅溶胶聚结稳定性和动力稳定性。然而， 内部结构为硅氧烷键（-Si-O-Si-），表面层由许多 胶粒为介稳相，始终存在自发聚结的倾向，三大 硅氧醇基（-SiOH）和羟基（-OH）所覆盖，如图1 所 稳定因素只要有一种被削弱，胶粒就会自动凝 示，胶团中心是胶核，是由大量的SiO2 分子组成 结，产生凝胶或聚沉。 [1] 按照胶体化学关于溶胶双电层稳定理论及 的紧密聚合体 。 胶体DLVO 理论，相互作用的带电粒子之间主要 靠静电作用（吸引能和排斥能的综合作用）而相 [3] 对稳定存在 。详细解释为：胶团中心的胶粒是由 成千上万个SiO 分子组成的紧密聚合体，它不溶 2 于水，但可以从周围水溶液中有选择性地吸附某 种离子，而反离子则以扩散层形式分布在水中， 其中一部分反离子密聚在紧密层，另一部分反离 子则在扩散层内。胶核和紧密层一起组成胶粒， 胶粒是带电荷的。胶粒及其周围的扩散层所组成 图1 硅溶胶的粒子结构 的整体就是胶团，整个胶团是电中性的。由于胶 粒表面具有相同的电荷，所以彼此间因静电有排 由