納米二氧化硅屬于無機非金屬納米材料，其粒徑大小在1-100nm之間，具有吸附性強、可塑性良好、同時具有高磁阻性和低熱導性等特性，已被廣泛應用于電子冶金、航空航天以及醫藥衛生行業。且因其粒徑小、化學純度高、分散性好等特異性優勢，使得其成為了具有發展前景的新型無機材料，為很多相關行業的發展提供了優質材料基礎以及技術保障。其所具有的廣闊的商業前景和經濟價值，其制備、提純、化學反應、以及性質應用等方面已成為了科學研究的熱點。
1、納米二氧化硅的概述
1.1納米二氧化硅的化學性質
納米二氧化硅是納米材料中的重要一員，是一種外形為白色無定型粉末，無毒、無味、無污染的非金屬材料，其微結構呈絮狀或網狀的準顆粒結構。
納米SiO2作為納米粉體，其體積效應和量子隧道效應使得其產生滲透作用，可深入到高分子化合物的π鍵附近，與高分子化合物的電子云發生重疊，形成空間網狀結構，從而大幅度提高了高分子材料的力學強度、韌性、耐磨性和耐老化性等。因而，人們常利用納米SiO2的這些特殊結構和性能對塑料及涂料進行改性或制備有機SiO2復合材料，提高有機高分子材料的綜合性能。
1.2納米二氧化硅的光學性質
納米SiO2作為納米粉體，其小尺寸效應和表面界面效應使得其具有與常規材料不同的光學特性。利用分光光譜儀對納米SiO2進行測試，可知其對波長200～280nm紫外光短波段，反射率為70%～80%；對波長280～300nm的紫外中波段，反射率為80%以上；在波長300～800nm之間，納米SiO2材料的光反射率達85%；對波長在800～1300nm的近紅外光反射率也達70～80%。
這種特殊的結構使它具有獨特的性質：納米二氧化硅對波長490nm以內的紫外線反射率高達70%～80%，將其添加在高分子材料中，可以達到抗紫外線老化和熱老化的目的。
1.3納米二氧化硅的其他性質
納米二氧化硅的小尺寸效應和宏觀量子隧道效應使其產生淤滲作用，可深入到高分子鏈的不飽和鍵附近，并和不飽和鍵的電子云發生作用，改善高分子材料的熱、光穩定性和化學穩定性，從而提高產品的抗老化性和耐化學性。而且其不但具有粒徑小、化學純度高、分散性好等特異性優勢。還具有吸附性強、可塑性良好、同時具有高磁阻性和低熱導性的優勢。
2納米二氧化硅的應用
由于納米二氧化硅具有吸附性強、可塑性良好、同時具有高磁阻性和低熱導性。已被廣泛應用于電子冶金、航空航天以及醫藥衛生行業。而且因為其粒徑小、化學純度高、分散性好等特異性優勢，使得其成為了具有發展前景的新型無機材料。為很多相關行業的發展提供了優質材料基礎以及技術保障。其微結構為球形以絮狀或網狀的準顆粒狀，外形為白色無定型粉末，無毒、無味、無污染。它具有光學性能、抗老化性、耐化學腐蝕等化學特性。而且其具有粒徑小、化學純度高、分散性好等特異性優勢。其還具有吸附性強、可塑性良好、同時具有高磁阻性和低熱導性的優勢。
2.1納米二氧化硅應用于抗菌領域
納米二氧化硅具有很好的生理惰性、吸附性強、可塑性良好,抗老化性、耐化學腐蝕等化學特性。無毒、無味、無污染。
因此在殺菌劑制備時可用作載體。將納米抗菌粉應用于搪瓷釉料中，可生產出能夠高效防霉、抗菌的洗衣機。如將納米抗菌粉與內墻涂料混合使用，可起到長久抗菌防霉功效。時代在進步，人們的健康意識不斷增強，因此納米抗菌粉將在醫療衛生、建材、家電、化工纖維以及塑料制品等行業日益發展壯大。
2.2納米二氧化硅應用于光學領域
納米二氧化硅作為新型光纖材料能有效降低能量損耗，經過熱處理后的納米二氧化硅光纖材料對光的波長在600納米以上的傳輸損耗小于10dB/km。納米微粒的膜材料在燈泡工業上有很好的應用前景。用納米二氧化硅微粒制成的多層干涉膜，襯在燈泡罩的內壁，不但有好的透光率同時具有很強的紅外線反射能力與傳統使用的鹵素燈相比，其使用壽命更長，發光的效率也更高。
2.3在涂料領域
納米二氧化硅具有三維網狀結構，擁有龐大的比表面積，表現出極大的活性，能在涂料干燥時形成網狀結構，同時增加了涂料的強度和光潔度，而且提高了顏料的懸浮性，能保持涂料的顏色長期不退色。在建筑內外墻涂料中，若添加納米二氧化硅，可明顯改善涂料的開罐效果，涂料不分層，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著力。
由于納米二氧化硅粒子比表面積大，能與聚合物分子產生強烈的交聯作用，同時由于納米二氧化硅尺寸較小，可以填充涂層中的孔隙，使涂層更加致密，大大提髙涂料的剪切力和剝離力，使涂層的附著力增大。并且納米二氧化硅的加入，使復合漆的腐蝕電位正移，陽極腐蝕電流減小約2個數量級，涂層耐腐蝕性能顯著提高。
3、總結
隨著社會、科技的發展，納米二氧化硅應用領域的不斷擴大，新的制備納米二氧化硅的方法日益增加。目前全球對納米二氧化硅的生產制備仍處于初級階段，有許多類似于納米二氧化硅的團聚問題、分散均勻問題、成本降低問題等等需要進一步解決。故此尋找更合理更經濟的制備納米二氧化硅的方法對于科技的發展和應用價值的提高有著重要的意義。人們雖然在很多領域開始應用納米二氧化硅，但是由于其性質、純度等特性其應用領域的開放還會進一步擴大。總之，在納米二氧化硅研究方面我國科學家已取得很大進展和成果，根據其特性也將在未來的科技發展中得到更好的應用和開發。
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