碳化合成纳米SiO2颗粒比表面积的控制机理

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40g/L、PEG60004g/L、CO2/N2混合气流量1.2L/min时，所制SiO2颗粒的比表面积为318.9m2/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.