氧化硅
二氧化硅(英語: silica 化學式：SiO₂），是一種酸性氧化物，對應水化物為硅酸（H₂SiO₃ ）。二氧化硅是硅最重要的化合物。地球上存在的天然二氧化硅約占地殼質量的12%，其存在形態有結晶形和無定形兩大類，統稱硅石。
目錄
基本介紹
氯化硅為人工合成物無定形白色流動性粉末，具有各種比表面積和容積嚴格的粒度分布。本產品是一種白色、鬆散、無定形、無毒、無味、無嗅，無污染的非金屬氧化物。
其原生粒徑介於7～80nm之間，比表面積一般大於100m²/g。由於其納米效應，在材料中表現出卓越的補強、增稠、觸變、絕緣、消光、防流掛等性質，因而廣泛的應用於橡膠、塑料、塗料、膠粘劑、密封膠等高分子工業領域。
應用領域
塗料領域：納米二氧化硅（SP30）具有三維網狀結構 ，擁有龐大的比表面積 ，表現出極大的活性 ，能在塗料 乾燥時形成網狀結構，同時增加了塗料的強度和光潔度，而且提高了顏料的懸浮性，能保持塗料的顏色長期不退色。在建築內外牆塗料中，若添加納米氧化硅（SP30）， 可明顯改善塗料的開罐效果，塗料不分層，具有觸變性、防流掛、施式性能良好，尤其是抗沾污染性能大大提高，具有優良的自清潔能力和附着力 。納米SiO₂還可與有機顏料配用 ，可獲得光致變色塗料，M．P ．J ．Peeters等用溶膠凝膠法合成了含納米二氧化硅（SP30）的全透明的耐溫塗料 H．Schmidt等合成了很厚的含納米SiO₂的塗料，並耐高溫，在500℃下沒有出現裂縫，Fayna Mamme ri等合成了P MMA- SiO₂納米塗料。
明顯增強了塗料的彈性和強度。 納米氧化硅（同SP30）具有常規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，它添加到塗料中能對塗料形成屏蔽作用，達到抗紫外老化和熱老化的目的，同時增加了塗料的隔熱性， 徐國財等通過納米微粒填充法，將納米氧化硅作摻雜到紫外光同化塗料中，明顯地提高了紫外光固化塗料的硬度和附着力，還減弱了紫外光同化塗料吸收 UV輻射的程度， 從而降低了紫外光同化塗料的同化速度。[1]
在粘結劑和密封膠領域：密封膠和粘結劑是量大、使用範圍廣的重要產品，對產品粘度、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。據介紹，國外在這個領域的產品已經採用納米材料作添加劑，而納米二氧化硅（SP30）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絡結構，抑制膠體流動，同化速率加快 ，提高粘接效果，同時由於顆粒細小，更增加了膠的密封性。
在紡織領域：隨着科學技術的發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（SP30）發揮了巨大的作用，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（SP30F）和納米二氧化鈦（T25F）的適當配比而成的複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（SP30）和納米ZnO-JS03） 混人化學纖維中，得到的化學纖維具有除臭及淨化氣的功能，這種纖維可被用於製造長期臥床病人和醫院的消臭敷料、繃帶、睡衣等。
在殺菌劑領域：納米二氧化硅（SP30）具有生理惰性、高吸附性，在殺菌劑的製備中常用作載體，當納米SiO₂作載體時，可吸附抗菌離子， 達到殺菌抗菌的目的，在報道可用於冰箱外殼、 電腦鍵盤等的製造。
在催化領域：納米二氧化硅（SP30）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而具 有潛在的應用價值。以納米二氧化硅（SP30）為基本原料，采和溶膠～凝膠技術，可製備含納米氧化硅（SP30） 的複合氧化物。此複合氧化物為催化劑載體時，對於許多結構敏感反應， 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，Quan Zhang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：反應副產物少，催化效率高，在最佳條件下，其選擇性可達 100%。日前，常規SiO₂( 20 ～ 100um) 用作作催化劑載體實現工業化生產的報道較多，但納米二氧化硅（SP30）在此領域實現大規模生產的報道並不多見，應積極開展這方面的研究。
在農業及食品領域：近來，發達國家開發了納米二氧化硅（SP30）的一些新的應用領域。如在農業中，麻用納米二氧化硅製作農業種子處理劑，可使蔬菜( 甘藍、西紅柿、黃瓜) 、棉花 、玉米、小麥提高產量 ，提前成熟期 。又如納米SiO₂還可應用於除草劑和殺蟲劑中，若在顆粒狀的殺蟲刺配方中，加入少量納米氧化硅(SP30)會有效地控制和防止有害物產生。 在食品行業中，納米氧化硅(SP30)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(SP30)於酒類生產中可起到淨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。
在潤滑油添加劑領域：納米二氧化硅(SP30)微粒表面含有大量的羥基和不飽和殘鍵 ，可以在摩擦副表而形成牢固的化學 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。霍玉秋等發現，潤滑油的承載能力在加人納米SiO₂後得到很大提高，當加入量為1.5時，PB值增大了近1倍，李小紅 等還發現，SiO₂納米微粒作為潤滑油添加劑表現出優異的抗磨減摩性能，並對磨損表而起到一定的修復作用。
其他領域：納米氧化硅(SP30)具有高的表面能和吸附性質，有良好的穩定性及生物親和性，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(SP30)應用於電刷鍍工藝中，提高鍍層的力學性能、改善鍍層的微動磨損性能；納米SiO₂可用於油墨中作為分散劑和流量控制劑；在護膚產品、電子組裝材料 、隔熱材料等方面都有着重要的應用，甚至能節約能源、保護環境。