纳米二氧化硅

纳米二氧化硅，又名水合二氧化硅，分子式为SiO2·nH2O，是一种白色、无毒、无定形微细粉状物，具有多孔性、高分散性、质轻、化学稳定性好、耐高温、不燃烧、电绝缘性好等优异性能的重要无机硅化合物。纳米二氧化硅微粒直径很小，一次粒子粒径大约在0.01~1nm范围，其细小微粒表面有不同的羟基存在，故显示出亲水性。红外光谱研究证实，纳米二氧化硅粒子表面有三种羟基，未受干扰的孤立羟基、彼此形成氢键的连生的缔合羟基以及两个羟基连在一个硅原子上的双生羟基。其中，孤立、双生羟基都没有形成氢键，这也就为改性提供了改性条件[1]。

纳米二氧化硅分子结构中的一Si一O活性与其所处的位置有关，处于结构中心的一Si一O键具有极性，结合能力大，处于微粒表面的一Sj一O键活性大，能与其他分子发生力的结合作用。纳米二氧化硅表面的Si一OH基团具有很强的活性，易与其周围离子键合而起到补强作用。就化学组成而言，纳米二氧化硅表面的特点是有一层均匀的硅氧烷和硅烷醇基团、这些基团具有强烈的吸水性。硅烷醇[2]易于进行化学反应，从而使纳米二氧化硅表面比较容易被改性。纳米二氧化硅的其他理化特性见表1。这些特殊的结构及理化特性，使纳米二氧化硅具有优良的耐酸、耐碱、耐高温和电绝缘性、吸收性、分散性、增稠性、触变性及削光性等性能。

表1 纳米SiO2理化性质[3]