超声空化协同聚乙二醇诱导制备球形二氧化硅OA

【目的】开发一种基于廉价硅酸钠(Na_(2)SiO_(3))的低成本、绿色合成工艺,用以制备高性能二氧化硅(SiO_(2))微球,旨在替代依赖正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilicate,TEOS)的传统方法。【方法】采用超声空化协同聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)诱导的种子生长法,以廉价Na_(2)SiO_(3)为硅源,通过优化PEG含量、超声功率和陈化时间等关键参数,实现对SiO_(2)微球形貌、粒径及分散性的精准调控;并利用傅里叶红外光谱仪、扫描电镜和激光粒度仪观察优化制备的SiO_(2)微球的结构与形貌。【结果】超声波功率为500 W、PEG 2000添加量为2 g、陈化时间为4 h时效果最佳,制备出的SiO_(2)微球球形度优、分散性好,中值粒径为3.6µm;PEG作为形貌导向剂,不仅能通过氢键作用有效稳定前驱体及颗粒表面,还可提供空间位阻效应,二者协同作用共同稳定反应体系。【结论】该方法突破传统TEOS工艺的成本与环保限制,为低成本绿色制备高性能SiO_(2)微球提供新策略。