纳米多孔玻璃材料的制备研究

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1、摘要纳米多孔玻璃是指孔径具有几nm到100nm的微孔玻璃。由于纳米多孔玻璃具有比表面积大，微孔径可控制，化学性质稳定，形状一定等优点，使它逐渐发展成为一种具有多功能用途的新型多孑L玻璃材料，在固定化酶、病毒过滤、色谱分析、光纤通讯、海水淡化等方面得到了广泛应用，它的研究、开发和应用己成为人们关注的研究课题。纳米多孔玻璃一般是利用玻璃分相原理制得的，即将一定配比的Na20．B203．Si02体系玻璃在一定温度下进行高温熔融制得母体玻璃后，在适当的温度下进行热处理从而使得母体玻璃分相，然后将分相后的玻璃浸入一定浓度的无机酸或者水溶液中，将易溶的Na20．B203相浸出，从而

2、获得不同孔径大小和分布的纳米多孔玻璃。本文通过对纳米多孔玻璃制备及性质的研究，分析了热处理温度、热处理时间、酸的浓度和酸处理温度、时间等工艺条件对制各纳米多孔玻璃性质的影响。制备出了孔道相互连接、均匀分布、孔径范围狭窄的较大尺寸的纳米多孔玻璃，利用SEM和BET等方法对纳米多孔玻璃进行了表征。研究表明：Na20一B203．Si02系统的多孔玻璃组分选择在其分相区域内，可以得到孔道相互连接、均匀分布、孔径范围狭窄的较大尺寸的纳米多孔玻璃：通过对母体玻璃水洗、表面进行抛光处理，热处理后的分相玻璃表面进行氢氟酸抛光处理、在酸液中加入饱和电解质，并通过提高酸处理温度、降低酸液浓

3、度等方法，制得了具有较高强度、无裂纹、较大尺寸的纳米多孑L玻璃。关键词：纳米多孔玻璃；玻璃分相；钠硼硅酸盐玻璃；热处理；酸处理AbstractNano-porousglassisthemicrosporeglasswhichhastheapertureofseveralnanometersto100nanometers．Becausenano-porousglasshaveadvantagesofthebigratiospecificsurface，thecontrollableaperture，thechemicalpropertiesstability，thecer

4、tainshapeetc，makeitgraduallydevelopanew,usefulandmultifunctionalporousglassmaterial．Nano—porousglassisusedextensivelyforimmobilizedenzyme，viruslautering，chromatogramanalyse，fibercommunication，seawaterdesalination⋯etc．Itsresearch，developmentandapplianceshaveattractivedagreatdealofattentio

5、n．Thenano-porousglassOUbasisofphase—separatedalkali—borosilicateglasseshasbeenprepared．Theheattreatmentofalkaliborosilicateglassofasuitablecompositioninatemperaturerangeinitiatedaphaseseparation．Thealkali—richboratephaseWassolubledinhotmineralacidsandwater．Thereforethedifferentsizeanddis

6、tributingofthenano—porousglasswerepreparedinthisstudy．Inthispaper,dimensionaluniformity,interconnectpore，aalTowrangeofporesizewaspreparedonbasisofphase—separatedalkaliborosilicateglassduringthepreparationofnano,porousglass．Thisarticlediscussedthatthepreparationmethodofllano-porousglassby

7、thesodiumborosilieateglasssystem，characterizingnano-porousglassporesizedistributionandsurfaceareausingscanningelectronmicroscope(SEM)andBrunauer-Emmett-Teller(BET)methods．Onbasisofresearchofpreparationandpropertyofllano—porousglass，weanalyzedthecraftconditionssuchasthehea