??? 納米二氧化硅具有小尺寸效應，表面界面效應、量子效應和宏觀量子遂道效應和特殊光、電特性、高磁阻現(xiàn)象、非線性電阻現(xiàn)象以及在高溫下仍具的高強、高韌、穩(wěn)定性好等奇異性，納米二氧化硅可廣泛應用各個領域，具有廣闊的應用前景和巨大的商業(yè)價值。納米二氧化硅是應用較早的納米材料之一，關于納米SiO2在橡膠改性、工程塑料、陶瓷、生物醫(yī)學、光學、建材、樹脂基復合材料改性中的應用已有過許多報道，這里重點介紹納米氧化硅在其他領域的應用進展。
1 在涂料領域
??? 納米二氧化硅具有三維網(wǎng)狀結構，擁有龐大的比表面積，表現(xiàn)出極大的活性，能在涂料干燥時形成網(wǎng)狀結構，同時增加了涂料的強度和光潔度，而且提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不退色。在建筑內外墻涂料中，若添加納米氧化硅，可明顯改善涂料的開罐效果，涂料不分層，具有觸變性、防流掛、施工性能良好，尤其是抗沾污染性能大大提高，具有優(yōu)良的自清潔能力和附著力。納米SiO2還可與有機顏料配用，可獲得光致變色涂料，M．P．J．Peeters等用溶膠凝膠法合成了含納米二氧化硅的全透明的耐溫涂料H．Schmidt等合成了很厚的含納米SiO2的涂料，并耐高溫在500℃下沒有出現(xiàn)裂縫，Fayna Mamme ri等合成了PMMA-SiO2納米涂料。明顯增強了涂料的彈性和強度。
??? 納米氧化硅具有常規(guī)SiO2所不具有的特殊光學性能，它具有極強的紫外吸收，紅外反射 特性。經(jīng)紫外一可見分光光度計測試表明，它對波長400nm以內的紫外光吸收率高達70%以上，對波長800nm以外的紅外光反射率也達70％以上，它添加到涂料中能對涂料形成屏 蔽作用，達到抗紫外老化和熱老化的目的，同時增加了涂料的隔熱性 徐國財?shù)韧ㄟ^納米微粒填充法，將納米氧化硅作摻雜到紫外光同化涂料中，明顯地提高了紫外光固化涂料的硬度和附著力，還減弱了紫外光同化涂料吸收UV輻射的程度，從而降低了紫外光同化涂料的同化速度。
2 在粘結劑和密封膠領域
??? 密封膠和粘結劑是量大、使用范圍廣的重要產(chǎn)品。產(chǎn)品粘度、流動件、舊化速度等 有嚴格要求。目前，國內高檔的密封膠和粘結劑都依賴進口。據(jù)介紹，國外在這個領域的產(chǎn) 品已經(jīng)采用納米材料作添加劑，而納米二氧化硅是首選材料。其作用機理是納米SiO2表面包覆一層有機材料，使之具有疏水特性，將它添加到密封膠中能很快形成一種網(wǎng)絡結構，抑制膠體流動，同化速率加快 ，提高粘接效果，同時由于顆粒細小，更增加了膠的密封性。
3 在紡織領域
??? 隨著科學技術的發(fā)展和人類生活水平的提高，人們對服裝提出了舒適、新穎、保健的要求，各種功能化的紡織品應運而生。在此，納米二氧化硅發(fā)揮了巨大的作用，目前，人們已將其應用到防紫外、遠紅外、抗菌消臭、抗老化等方面。例如，以納米二氧化硅和納米二氧化鈦的適當配比而成的復合粉體是抗紫外輻射纖維的重要添劑，又如，日本帝人公司將納米二氧化硅）和納米ZnO混人化學纖維中，得到的化學纖維具有除臭及凈化氣的功能，這種纖維可被用于制造長期臥床病人和醫(yī)院的消臭敷料、繃帶、睡農(nóng)等。
4 在殺菌劑領域
??? 納米二氧化硅具有生理惰性、高吸附性，在殺菌劑的制備中常用作載體，當納米SiO2作載體時，可吸附抗菌離子，達到殺菌抗菌的目的，在報道可用于冰箱外殼、電腦鍵盤等的制造。
5 在催化領域
??? 納米二氧化硅的比表面積大、孔隙率高、表面活性中心多，在催化劑和催化劑載體方面具有潛在的應用價值。以納米二氧化硅為基本原料，采和溶膠～凝膠技術，可制備含納米氧化硅的復合氧化物。此復合氧化物為催化劑載體時，對于許多結構敏感反應，將顯示出獨特的反應性能。反應的催化活性高，選擇性好，反應中能長時間保持催化活性，QuanZhang等以ZrO/ SiO2為催化劑載體，用來催化異丙醇脫水，研究結果表明：反應副產(chǎn)物少，催化效率高，在最佳條件下，其選擇性可達100％。目前，常規(guī)SiO2(20～100um)用作作催化劑載體實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的報道較多，但納米二氧化硅在此領域實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的報道并不多見，應積極開展這方面的研究。
6 在農(nóng)業(yè)及食品領域
??? 近來，發(fā)達國家開發(fā)了納米二氧化硅的一些新的應用領域。如在農(nóng)業(yè)中，用納米二氧化硅制作農(nóng)業(yè)種子處理劑，可使蔬菜(甘藍、西紅柿、黃瓜)、棉花 、玉米、小麥提高產(chǎn)量 ，提前成熟期 。又如納米SiO2還可應用于除草劑和殺蟲劑中，若在顆粒狀的殺蟲刺配方中，加入少量納米氧化硅會有效地控制和防止有害物產(chǎn)生。
在食品行業(yè)中，納米氧化硅也有許多應用之處。如添加納米SiO2的食品包裝袋，對水果、蔬菜可起到保鮮作用；應用納米氧化硅于酒類生產(chǎn)中可起到凈化和延長保鮮期的作用；還可作防治水果、蔬菜各種疾病的高效殺菌劑。
7 在潤滑油添加劑領域
??? 納米二氧化硅微粒表面含有大量的羥基和不飽和殘鍵，可以在摩擦副表面形成牢固的化學吸附膜，從而保護金屬摩擦表面，顯著改善潤滑油的摩擦性能。霍玉秋等發(fā)現(xiàn)，潤滑油的承載能力在加人納米SiO2后得到很大提高，當加入量為1.5時，PB值增大了近1倍，李小紅等還發(fā)現(xiàn)，SiO2納米微粒作為潤滑油添加劑表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能，并對磨損表而起到一定的修復作用。
8 其他領域
??? 納米氧化硅具有高的表面能和吸附性質，有良好的穩(wěn)定性及生物親和性，可作為新型傳 感器；利用納米SiO2無毒、無味、無污染以及耐蝕、可增強、增韌的特性，可大大地提高了人造牙齒的硬度及強度，也改善了其韌性。將納米二氧化硅應用于電刷鍍工藝中，提高鍍層的力學性能、改善鍍層的微動磨損性能；納米SiO2可用于油墨中作為分散劑和流量控制劑；在護膚產(chǎn)品、電子組裝材料 、隔熱材料等方面都有著重要的應用，甚至能節(jié)約能源、保護環(huán)境。
9 展望
??? 納米二氧化硅作為納米材料家族中的一員，對其開發(fā)具有重要的實際意義。我國納米材料的研究已取得許多成果，但納米SiO2的應用才剛剛起步，隨著對納米SiO2研究的深入，應用領域的擴寬，納米二氧化硅會進一步工業(yè)化，納米二氧化硅材料也必然引起更多的關注，必將開辟更加廣闊的應用前景。
上海市金山區(qū)朱涇鎮(zhèn)金龍新街528弄
電 話：021-24281769
手 機：18964991769（微信同號）
掃一掃
CHN
EN