Tính chất và các dạng thù hình của Silica (SiO2 and silica amorphous, silica crystalline, silica fumed, silica aerogel)

Bài trình bày về "Tính chất và các dạng thù hình của Silica (SiO2 and silica amorphous, silica crystalline, silica fumed, silica aerogel)"

SILICA

N I DUNG Ộ

Gi i thi u  ớ ệ

1.Silica Amorphous 3.Silica Fumed

2.Silica Crystalline 4.Silic Aerogel

2

Giới thiệu

• Silica là tên gọi của chất hóa

học silic dioxide SiO2

• Silica tồn tại trong nhiều khoáng chất và cũng được tổng hợp

• Sila có nhiều ứng dụng quen

thuộc trong cuộc sống và ở một

số dạng silica kích thước nano

có những tính chất ưu việt đáng quan tâm, nghiên cứu

1.Silica Amorphous

1.1 Tính chất

 Silica amorphous là dạng vô định hình

 Có trong đất đá , trầm tích, và cả trong các cơ thể

 Silica amorphous cũng được tổng hợp ở hai dạng:

- CAS#112926-008 :

- CAS# 112945-52-5 : quá trình nhiệt

1.Silica Amorphous

M t s  tính ch t v t lý c a SAS ộ ố ấ ậ ủ

1.3 Ứng dụng

 Có nhiều ứng dụng trong đời sống : chất phụ kem đánh răng, độn trong cao su, keo dán…

1.Silica Amorphous

­quarzt β

573oC­867oC Tridymite867­1470oC Cristobalite 1713oC 

Silicate alkonium

Tinh th  hóa  ể (t0)

Crystalline silicaHỗn hợp gồm amorphous silica, nước và muối amoni và điều chỉnh pH ít nhất là 10

2.Silica Crystalline

2.3 Ứng dụng

3.Silica Fumed

3.1 Tổng hợp

3.2 Tính chất

3.Silica Fumed

 Khối lượng riêng rất thấp chỉ 20g-50g/l << dSiO2 =2200g/l

 Diện tích bề mặt riêng lớn và tùy thuộc vào kích thước hạt thường lớn hơn 100m2.g-1, bề mặt rất mịn

4.Silic Aerogel

4.1 Tính chất

 Bán kính lỗ xốp trung bình khoảng 5-70nm

 Tính xốp rất cao nên khối lượng riêng rất nhỏ 3kg/m3 có thể

so sánh với không khí 1,2kg/m3. Vật liệu nhẹ nhất

 Diện tích bề mặt riêng rất lớn 200-1000m2.g-1(BET)

4.Silic Aerogel

Ứng dụng cho vật liệu cách nhiệtAerogel cách nhiệt gấp 39 lần thủy tinh cách nhiệt

4.Silic Aerogel

4.1 Tính chất

Tính chất quang học :

 Silica earogel thì gần trong suốt trong phổ hồng ngoại

 Trong vùng khả kiến cho hệ số truyền ánh sáng tốt: khối dày 1cm có hệ số truyền T=0,88

I Chuẩn bị gel

II Già hóa III Làm khô

4.Silic Aerogel

4.2 Tổng hợp 4.2.1 Chuẩn bị gel

Các alkoxide silic như Si(OCH3)4 [ TMSO] , Si(OC2H5)4 [TEOS] hoặc SiOn(OC2H5)4-2n [PEDS-Px ] thủy phân

trong dung dịch rượu nước nhờ một xúc tác acid hoặc bazo

4.Silic Aerogel

4.2 Tổng hợp 4.2.2 Biến tính

 Điều chỉnh lượng dung môi, pH sol để đạt được điểm gel ( dung dịch cô đặc lại)

+ Các hạt di chuyển đến những chỗ trống + Các hạt “tan” dính vào nhau tạo thành hạt lớn hơn

4.2.3.1 Làm khô siêu tới hạn (SCD)

 Làm khô siêu tới hạn là phương pháp đầu tiên và thường được sử dụng nhất cho aerogel

4.Silic Aerogel

4 Tổng hợp

+ Làm khô siêu tới hạn nhiệt độ cao (HTSCD) Gel bị biến tính được đặt một nửa trong một autoclave với cùng một dung môi có sẵn trong các lỗ xốp của gel Thành được hàn kín và gian nhiệt thật chậm qua nhiệt độ và áp suất siêu tới hạn của dung môi Thứ hai, chất lỏng được nén đẳng nhiệt Cuối cùng, tại áp suất thường, autoclave được làm lạnh đến nhiệt độ phòng Trong trường hợp này, methanol thường được sử dụng nhất như dung môi cho HTSCD

4.Silic Aerogel

4 Tổng hợp

4.Silic Aerogel

4.3 Ứng dụng