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硅溶胶的结构及性质

发布日期： 2019-06-26 09:12:22 阅读量（3683）作者：刘梓明

硅溶胶的结构

硅溶胶也称胶体二氧化硅，是无定形SiO2聚集颗粒在水中均匀分散形成的胶体溶液，呈乳白色半透明状溶胶中SiO2浓度一般在10~35%之间，分子式表示为mSiO2·nH2O，胶粒大小在5~100nm范围，比表面积为50-400m2/g，多呈稳定的碱性。其胶团结构如下：

图1 硅溶胶的胶团结构

硅溶胶的粒子结构、表面状态和SEM图片分别如图1.2所示。硅溶胶粒子内部结构为硅氧烷键(一Si—O—Si—)，表面层覆盖有许多硅烷醇基(—SiOH)和羟基(—OH)，它们与胶体溶液中存在的碱金属离子共同形成扩散双电层，从而使粒子间产生静电排斥作用而使溶胶得以稳定。

图2 (a)硅溶胶的粒子结构(b)硅溶胶的粒子表面状态(c)硅溶胶粒子的SEM图片

硅溶胶的性质

硅溶胶是一种具有胶体特性、胶粒近似球体的通常带负电的溶胶。硅溶胶体系是表面能很大的不稳定体系(热力学方面)，胶粒为介稳相，稳定都是相对和暂时的，属于动力学稳定。其动力学稳定性以及聚结稳定性是由ζ-电位、布朗运动和足够的溶剂阻隔这三大因素共同决定的，三大稳定因素中只要有一种被削弱，它便会自动聚结，生成凝胶或聚沉。当硅瑢胶成为凝胶后，就不再重新成为溶胶，所以是一种不可逆胶体因此要想溶胶在使用时能较好地发挥其作用就必须保持其稳定性。另外，硅溶胶还具有较低的粘度、良好的渗透性和分散性、较好的粘结性能。