應用最廣泛的無機納米材料！納米二氧化硅的8大應用簡介
2021-06-23
二氧化硅材料來源廣泛、Si-O-Si鍵的特性決定其化學性質(zhì)穩(wěn)定，低廉的價格、耐高溫、抗腐蝕、絕緣性好等的優(yōu)異特性使其在材料領(lǐng)域倍受重視。納米二氧化硅顆粒是一種無毒、無味、無污染的小尺寸，大比表面積的無機非金屬材料，強度大、穩(wěn)定性高。在透射電子顯微鏡測試下，這種納米材料顯現(xiàn)出絮狀或網(wǎng)狀的準顆粒結(jié)構(gòu)。二氧化硅納米顆粒的尺寸只有幾個納米到幾百個納米，其表面電子分布和分子排列都不同于宏觀材料，納米顆粒的幾大特性使其呈現(xiàn)出包括光、電、熱、聲、磁等一系列不同于宏觀物質(zhì)的特殊性能。
據(jù)了解，二氧化硅納米顆粒是應用最為廣泛的無機納米材料，由于性能優(yōu)異所以成為了產(chǎn)量最大的工程化納米材料之一。隨著表面改性研究的深入，使得二氧化硅納米顆粒的使用不再局限于傳統(tǒng)材料、化工等領(lǐng)域，其在催化、光催化及生物醫(yī)藥等新領(lǐng)域的應用也存在良好的前景。
二氧化硅納米顆粒在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應用
陶瓷領(lǐng)域
現(xiàn)代氧化物陶瓷制品存在的缺點是脆性大、光潔度不高，二氧化硅納米顆粒添加到陶瓷里，可以大大降低陶瓷制品的脆性，及提高陶瓷制品的韌性。
橡膠領(lǐng)域
傳統(tǒng)橡膠制品是通過加入炭黑來提高強度、耐磨性和抗老化性，顏色單一。把二氧化硅納米顆粒添加到橡膠中，利用其優(yōu)異的光學性能，可以制備色彩新穎、性能優(yōu)異的橡膠制品。
涂料領(lǐng)域
由于二氧化硅納米顆粒具有抗紫外線輻射性，所以添加到涂料中可以改善其穩(wěn)定性、耐候性及觸變性等性能。除此以外，還可提高涂膜與墻體結(jié)合性。
紡織領(lǐng)域
二氧化硅納米顆粒在紡織領(lǐng)域有著廣泛的應用前景，主要是因為其具有抗老化、抗紫外線及除菌消臭等功能。在功能纖維的制備中添加，可以提高制品的抗紫外輻射能力及具有凈化空氣的效果。
化妝品領(lǐng)域
二氧化硅納米顆粒化學穩(wěn)定性強，在紫外光照射下不易分解，滿足了化妝品及防曬用品需對日光紫外線具屏蔽能力的要求，并且顆粒顏色為白色，所以添加于化妝品中不但可達到防曬效果，也可以實現(xiàn)美白功效。
二氧化硅納米顆粒在新領(lǐng)域的應用
催化領(lǐng)域
催化劑在化工方面發(fā)揮著重大的作用，尤其是具備高反應活性和可重復利用性的非均相催化劑。催化劑的活性和選擇性決定了化學反應的反應速率和反應產(chǎn)物的產(chǎn)率，所以要想得到高活性的催化劑需要調(diào)節(jié)催化劑載體表面的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。二氧化硅納米顆粒不但化學性質(zhì)穩(wěn)定，同時還具有小的粒徑、大的比表面積，作為載體可以使催化劑達到納米尺度且不會團聚，所以可以制備低成本、高催化活性及長使用壽命的催化劑。
環(huán)境保護領(lǐng)域
二氧化硅納米顆粒因為其粒徑小，所以具有大的比表面積，特殊功能性的官能團經(jīng)過表面修飾后可以吸附各種有害物質(zhì)，所以其在環(huán)境保護領(lǐng)域有著廣泛的應用。
生物醫(yī)學領(lǐng)域
二氧化硅納米顆粒不但穩(wěn)定性高，而且還具有生物相容性及低毒性，所以它在生物醫(yī)學領(lǐng)域具有良好的應用前景，如藥物可控釋放、基因載體、生物傳感等。在藥物制劑中加入二氧化硅納米顆粒已經(jīng)得到了廣泛的應用，因為二氧化硅的添加不但無毒無害，而且使得藥劑具有高吸收性、好的分散性及適當?shù)脑龀硇缘忍攸c。在雷尼替丁、甲晴米胺、呱侖西平等藥物中加入少量的二氧化硅納米顆粒，可改變這些藥物的流動性。
其它領(lǐng)域的應用
大量的不飽和鍵與羥基存在于納米二氧化硅表面，這樣一層牢固的化學吸附膜可以在摩擦的副表面形成，因此可以作為一種高性能、高環(huán)保型的潤滑油添加劑用來保護金屬的摩擦表面及改善潤滑油的摩擦性能。
將納米二氧化硅應用在彩色噴墨打印中，可以提高打印質(zhì)量、縮小墨點面積、提高色密度、增強圖像逼真度，這是因為其具有優(yōu)良的固墨性能和特定的微孔網(wǎng)絡。
納米二氧化硅是無機剛性粒子所以具備增韌塑料的特性，在不削弱材料的剛性的前提下，氣相納米二氧化硅可以提高材料的韌性甚至是剛性。
利用納米二氧化硅的絕熱性能，制備機械強度高、節(jié)能、環(huán)保且具有良好疏水性的多孔絕熱保溫材料成為可能，在軍事、工業(yè)等多個領(lǐng)域都有重大應用意義。
在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，納米二氧化硅可以作為種子的處理劑，縮短玉米、棉花、小麥等的生長周期。在酒類生產(chǎn)中，添加合適的納米二氧化硅可以起到凈化和延長保鮮期的效果；還可以作為高效農(nóng)藥的載體、飼料中的防結(jié)塊劑等等。
在造紙工業(yè)中，它能有效得提高紙張的白度、強度、耐磨性和不透明性；高品級的納米二氧化硅還可作為牙膏的摩擦劑和藥品賦形分散劑；作為消光劑，納米二氧化硅還可在油漆、油墨、化妝品、涂料等領(lǐng)域部分替代昂貴的鈦白粉等。
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