铝掺杂酸性硅溶胶的制备及表征

摘要：

以正硅酸盐甲酯(TMOS)、六水氯化铝(AlCl3·6H2O)为原料,稀盐酸为催化剂,采用酸催化溶胶-凝胶法制备了铝掺杂硅溶胶,利用透射电镜、Zeta电位、纳米粒度分布仪、黏度计、pH计等测试手段考察了酸浓度、反应时间、反应温度、铝元素掺杂量对硅溶胶粒子的形貌、粒径分布、分散性和稳定性等的影响规律.结果表明:在该反应体系中,H+将TMOS中的-OR基团质子化,水分子中的-OH基团取代-OR基团,发生水解反应,水解产物在H+催化下吸引SiOH、SiOR和铝水解产物发生缩聚反应形成铝掺杂硅溶胶粒子;随盐酸浓度增大、反应时间增大、反应温度提升,铝掺杂硅溶胶粒子呈现粒径变大且粒子形状不规则的趋势;当铝掺量过大时,体系中发生偏聚现象;当盐酸浓度为5mmol/L,反应时间为0.5 h,反应温度为25℃,铝元素掺杂量(摩尔比)为n(Al):n(Si)=0.04:1时,可以得到粒径为5～8 nm、粒径分布均匀、分散性好、固相含量约为13％的铝掺杂酸性硅溶胶.

关键词：硅溶胶、溶胶-凝胶、铝掺杂、酸催化

所属期刊栏目：47

分类号：TU528(建筑材料)

在线出版日期：2019-06-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：701-706