碳化法纳米SiO2表面结构研究

硅酸盐通报 , 2015, 34(3): 846-852.

碳化法纳米SiO2表面结构研究

许雪冰 ^1, , 马艳丽 ^2, , 李少鹏 ^3, , 李会泉 ^4, , 林荣毅 ^5, , 田登超 ^6, , 张军 ^7,

1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,绿色过程与工程重点实验室,北京100190

2.中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,绿色过程与工程重点实验室,北京100190

3.中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,绿色过程与工程重点实验室,北京100190

4.中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,绿色过程与工程重点实验室,北京100190

5.中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,绿色过程与工程重点实验室,北京100190

6.中国科学院过程工程研究所湿法冶金清洁生产技术国家工程实验室,绿色过程与工程重点实验室,北京100190

7.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京,100083

基金项目: 国家自然科学青年基金资助项目(51304184) 国家科技支撑计划基金资助项目(2012BAF03B01)

关键词：碳化法 , 纳米SiO2 , 表面羟基 , 孔隙结构

Study on the Surface Structure of Silica Nanoparticles in Carbonation Process

Keywords： carbonation , silica nanoparticle , surface hydroxyl group , pore structure

采用红外、热重、N2吸附等分析方法,研究了碳化法制备的纳米SiO2表面羟基、孔隙结构和吸油值等随陈化pH值、陈化时间及干燥温度的变化关系.实验结果表明,在不同陈化pH值下SiO2凝聚反应速率不同,陈化pH值由2升高到5,凝聚反应加快,颗粒表面羟基含量由1.54个/nm2减少到1.44个/nm2,平均孔径由11.51 nm增大到23.06 nm,吸油值由1.70 cm3/g升高到1.81 cm3/g;在不同陈化时间下SiO2颗粒间凝聚反应进程不同,陈化时间由10 min延长到90 min,颗粒表面羟基含量由1.48个/nm2减少到1.40个/nm2,平均孔径、吸油值变化不明显;在不同干燥温度下颗粒表面羟基脱除程度不同,干燥温度由100℃升高到500℃,表面羟基脱除增多,羟基含量由1.43个/nm2减少到0.70个/nm2,平均孔径由13.2 nm增加到41.07 nm,吸油值由1.82 cm3/g升高到2.00 cm3/g.

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