摘要：本方案中讲述了如何利用硅单质（原料：Si）水解法（单质硅和水在碱性条件下反应制备成硅溶胶，利用硅酸钠和氢氧化钠做催化剂）制备纳米二氧化硅的制备工艺。采用控制变量法研究了不同反应条件下对SiO2产量产率的影响。其中，确定了影响因素中硅粉用量 28 g，硅酸钠用量 0.05-0.5g，反应时间 4～ 6 h。结果用离散系数的值来分析，采用水解法制备纳米级sio2影响最大的因素是反应中硅酸钠的用量，其次是反应硅粉的量，最后是反应时间。确定最佳制备工艺，硅粉28g，硅酸钠0.25g，反应时间6h。

关键词： 纳米二氧化硅; 硅酸钠；离散系数；硅溶胶

Preparation of gram-grade SiO2 nanoparticles

Abstract ：This program describes how to use silicon simplex (raw material: si) hydrolysis method (single silicon and water prepared under alkaline conditions into a silica sol, using sodium silicate and sodium hydroxide as catalyst) Preparation of nano-silica preparation Process. The effect of different reaction conditions on yield yield of sio2 was studied using the control variable method. Among them, 28 g of silicon powder, 0.05-0.5 g of sodium silicate, and reaction time of 4 to 6 h were determined. The results were analyzed with the value of the dispersion coefficient. The most important factor for the preparation of nanoscale SiO2 by hydrolysis is the amount of sodium silicate used in the reaction, followed by the amount of reactive silica powder, and finally the reaction time. Determine the best preparation process, silicon powder 28g, sodium silicate 0.25g, reaction time 6h.

Keywords: nanosilica; sodium silicate; dispersion coefficient; silica sol

目录

1课题的目的和意义，国内外研究现状、水平和发展趋势。 4

1.1 课题的目的和意义 4

1.2 国内研究现状与水平与现状 5

1.2.1 二氧化硅行业发展趋势 6

1.2.2 二氧化硅纳米粒子在生活和生产中的使用 6

2 文献查阅 8

2.1 纳米二氧化硅介绍 8

2.2纳米二氧化硅的制备工艺 10

2.3 硅溶胶介绍 11

2.3.1 硅溶胶性质 11

2.3.2 硅溶胶类型其发展趋势 11

2.4 硅溶胶制备工艺 12

3 实验 13

3.1材料 13

3.2仪器 13

 3.3 方案… 13

3.4 本课题的基本内容、重点、难点 14

3.4.1本课题的基本内容 14

3.4.2本课题的重点 14

3.4.3本课题的难点 14

3.5试验结果数据分析及讨论 15

4.结论 20

5.致谢 20

6查阅文献要求及主要的参考文献 21

1课题的目的和意义，国内外研究现状、水平和发展趋势。

1.1 课题的目的和意义

近年来，纳米科技飞速发展已成为医学，农业，军事，建筑等许多范围的共同焦点和发展前沿。[4]纳米是长度单位，纳米物直径10-9米，纳米材料是有大量的纳米粒子堆积在一个三维空间内，1到100nm纳米的尺寸存在一个单位空间内，纳米材料具备得到优良品质在生产生活中展现出很多的优势，在新材料，农业，制造业，军事，医疗等方面纳米材料都展现出了其独特的优势。[3]目前在中国制取纳米二氧化硅粒子的方法有以下几种：胶溶法，离子交换法，电渗析法，酸中和法，硅粉溶解法。[5]

当前国内采用硅粉制备纳米二氧化硅的方案使用较多，目前使用较多的是硅粉水解转化法，但是由于硅粉的品质和纯度的问题，当前硅粉的转化率抑制不是很高，保持在82到85％，有时甚至产率更低。[6]目前影响硅粉转化率的条件有制备工艺、反应因素、硅粉的纯度等。所以通过我们本课题对硅粉制备纳米二氧化硅的研究，希望硅粉的产率可以通过实验中对于工艺条件的改变来提高，有望改变目前国内纳米二氧化硅产率不高的问题，在纳米行业做出一些贡献。