纳米多孔玻璃的制备与孔径影响因素的研究

2011-03-10侯胜利周艳艳刘小亮黄岗赵卫星孙中辉

长春理工大学学报(自然科学版) 2011年1期

关键词：实验

侯胜利，周艳艳，刘小亮，黄岗，赵卫星，孙中辉

（长春理工大学材料科学与工程学院，长春 130022）

多孔玻璃具有大的比表面积、良好的耐高温性、热稳定性、耐腐蚀性和相对较高的强度等特点，作为催化剂、吸附剂、精制剂、药物缓释剂和异种杂交的理想载体，可广泛应用于食品、环保、化学化工、医药医疗、生物、基因工程等领域。

常利用钠硼硅酸盐玻璃的分相现象制备纳米多孔玻璃。分相结构决定着最终玻璃产品的质量，如何对其孔径结构进行控制一直是该玻璃品种制备的关键问题。因此，研究钠硼硅酸盐玻璃的孔径与工艺的关系有着重要的意义［1-4］。本实验在采用分相法制备多孔玻璃的基础上，着重研究了掺杂、分相温度和分相时间以及酸溶工艺对多孔玻璃孔径的影响。

1 实验

1.1 基体玻璃配方设计原理

Na2O-B2O3-SiO2系统玻璃可看作是由SiO2相和Na2O-B2O3相两相组成，它们之间具有不混溶倾向，从而产生一个亚稳的不混溶区域。如图1所示的区域，Na2O-SiO2-B2O3系统玻璃都有发生分相的现象，一般是分成互不相溶的富 SiO2相和富 Na2O-B2O3相；B2O3的含量越高，通过一定的热处理后分相现象就愈加强烈。由于 Na2O-B2O3相易溶于酸，将分相后的玻璃经酸溶处理，大部分Na2O-B2O3相被溶出，剩下的SiO2相形成相互连通的近似纯硅氧骨架的玻璃，即是多孔玻璃［5］。