功能性硅酸鹽納米復(fù)合物的制備及其應(yīng)用的中期報(bào)告

功能性硅酸鹽納米復(fù)合物的制備及其應(yīng)用的中期報(bào)告摘要：本文介紹了一種制備功能性硅酸鹽納米復(fù)合物及其應(yīng)用的中期研究報(bào)告。采用溶膠-凝膠法在室溫下合成了硅酸鹽納米顆粒，并將其與陽離子交聯(lián)劑進(jìn)行交聯(lián)，形成了功能性硅酸鹽納米復(fù)合物。對(duì)其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進(jìn)行了表征和分析，并探討了其在環(huán)境污染控制、生物醫(yī)學(xué)和能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：硅酸鹽；納米復(fù)合物；交聯(lián)劑；環(huán)境污染控制；生物醫(yī)學(xué)；能源1.引言近年來，納米復(fù)合材料在環(huán)境污染控制、生物醫(yī)學(xué)和能源等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。硅酸鹽是一種常見的無機(jī)材料，具有良好的生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械性能。因此，將硅酸鹽與其他物質(zhì)組合形成硅酸鹽納米復(fù)合材料，可以賦予其新的性質(zhì)和功能。本研究旨在制備功能性硅酸鹽納米復(fù)合物，并探討其在環(huán)境污染控制、生物醫(yī)學(xué)和能源等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。2.實(shí)驗(yàn)部分2.1材料與試劑硅酸鈉(Na2SiO3)、硝酸銨(NH4NO3)、乙醇(C2H5OH)、去離子水(H2O)、正丁胺(C4H11N)、正丁醛(C4H9CHO)、三乙醇胺(N(C2H5)3OH)等試劑均為優(yōu)級(jí)純品，均購自Sigma-Aldrich。2.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1合成硅酸鹽納米顆粒將硝酸銨溶于去離子水中，加入硅酸鈉攪拌。在室溫下過夜沉淀，離心收集，用去離子水重復(fù)洗滌，干燥后放置在高溫爐中煅燒，生成硅酸鹽納米顆粒。2.2.2制備功能性硅酸鹽納米復(fù)合物將硅酸鹽納米顆粒分散在乙醇中，加入陽離子交聯(lián)劑正丁胺和交聯(lián)促進(jìn)劑N(C2H5)3OH，并攪拌60分鐘。將交聯(lián)劑正丁醛加入分散液中，攪拌10分鐘形成交聯(lián)反應(yīng)，形成功能性硅酸鹽納米復(fù)合物。2.3結(jié)果與分析2.3.1硅酸鹽納米顆粒的形貌及結(jié)構(gòu)表征采用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)硅酸鹽納米顆粒進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果顯示，硅酸鹽納米顆粒呈現(xiàn)出典型的球形形貌，粒徑約為30~50nm。TEM結(jié)果顯示，硅酸鹽納米顆粒為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。2.3.2功能性硅酸鹽納米復(fù)合物的形貌及結(jié)構(gòu)表征采用高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)和紅外光譜對(duì)功能性硅酸鹽納米復(fù)合物進(jìn)行形貌和結(jié)構(gòu)表征。結(jié)果顯示，硅酸鹽納米顆粒與正丁胺等交聯(lián)劑形成了大量的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，并且功能性基團(tuán)已經(jīng)成功引入，表面化學(xué)性質(zhì)得到了改善。2.3.3應(yīng)用前景功能性硅酸鹽納米復(fù)合物可以被應(yīng)用于環(huán)境污染控制、生物醫(yī)學(xué)和能源等領(lǐng)域。例如，可以將其作為光催化劑用于廢水處理；或者將其用于醫(yī)療器械和藥物載體的制備，同時(shí)還可以將其用于太陽能電池和超級(jí)電容器等設(shè)備中。3.結(jié)論本研究成功制備了一種功能性硅酸鹽納米復(fù)合物，并對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了