??? 納米二氧化硅具有小尺寸效應(yīng)，表面界面效應(yīng)、量子效應(yīng)和宏觀量子遂道效應(yīng)和特殊光、電特性、高磁阻現(xiàn)象、非線性電阻現(xiàn)象以及在高溫下仍具的高強(qiáng)、高韌、穩(wěn)定性好等奇異性，納米二氧化硅可廣泛應(yīng)用各個(gè)領(lǐng)域，具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的商業(yè)價(jià)值。納米二氧化硅是應(yīng)用較早的納米材料之一，關(guān)于納米SiO2在橡膠改性、工程塑料、陶瓷、生物醫(yī)學(xué)、光學(xué)、建材、樹(shù)脂基復(fù)合材料改性中的應(yīng)用已有過(guò)許多報(bào)道，這里重點(diǎn)介紹納米氧化硅在其他領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展。
1 在涂料領(lǐng)域
??? 納米二氧化硅具有三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，擁有龐大的比表面積，表現(xiàn)出極大的活性，能在涂料干燥時(shí)形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，同時(shí)增加了涂料的強(qiáng)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(zhǎng)期不退色。在建筑內(nèi)外墻涂料中，若添加納米氧化硅，可明顯改善涂料的開(kāi)罐效果，涂料不分層，具有觸變性、防流掛、施工性能良好，尤其是抗沾污染性能大大提高，具有優(yōu)良的自清潔能力和附著力。納米SiO2還可與有機(jī)顏料配用，可獲得光致變色涂料，M．P．J．Peeters等用溶膠凝膠法合成了含納米二氧化硅的全透明的耐溫涂料H．Schmidt等合成了很厚的含納米SiO2的涂料，并耐高溫在500℃下沒(méi)有出現(xiàn)裂縫，Fayna Mamme ri等合成了PMMA-SiO2納米涂料。明顯增強(qiáng)了涂料的彈性和強(qiáng)度。
??? 納米氧化硅具有常規(guī)SiO2所不具有的特殊光學(xué)性能，它具有極強(qiáng)的紫外吸收，紅外反射 特性。經(jīng)紫外一可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)試表明，它對(duì)波長(zhǎng)400nm以內(nèi)的紫外光吸收率高達(dá)70%以上，對(duì)波長(zhǎng)800nm以外的紅外光反射率也達(dá)70％以上，它添加到涂料中能對(duì)涂料形成屏 蔽作用，達(dá)到抗紫外老化和熱老化的目的，同時(shí)增加了涂料的隔熱性 徐國(guó)財(cái)?shù)韧ㄟ^(guò)納米微粒填充法，將納米氧化硅作摻雜到紫外光同化涂料中，明顯地提高了紫外光固化涂料的硬度和附著力，還減弱了紫外光同化涂料吸收UV輻射的程度，從而降低了紫外光同化涂料的同化速度。
2 在粘結(jié)劑和密封膠領(lǐng)域
??? 密封膠和粘結(jié)劑是量大、使用范圍廣的重要產(chǎn)品。產(chǎn)品粘度、流動(dòng)件、舊化速度等 有嚴(yán)格要求。目前，國(guó)內(nèi)高檔的密封膠和粘結(jié)劑都依賴進(jìn)口。據(jù)介紹，國(guó)外在這個(gè)領(lǐng)域的產(chǎn) 品已經(jīng)采用納米材料作添加劑，而納米二氧化硅是首選材料。其作用機(jī)理是納米SiO2表面包覆一層有機(jī)材料，使之具有疏水特性，將它添加到密封膠中能很快形成一種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，抑制膠體流動(dòng)，同化速率加快 ，提高粘接效果，同時(shí)由于顆粒細(xì)小，更增加了膠的密封性。
3 在紡織領(lǐng)域
??? 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人類生活水平的提高，人們對(duì)服裝提出了舒適、新穎、保健的要求，各種功能化的紡織品應(yīng)運(yùn)而生。在此，納米二氧化硅發(fā)揮了巨大的作用，目前，人們已將其應(yīng)用到防紫外、遠(yuǎn)紅外、抗菌消臭、抗老化等方面。例如，以納米二氧化硅和納米二氧化鈦的適當(dāng)配比而成的復(fù)合粉體是抗紫外輻射纖維的重要添劑，又如，日本帝人公司將納米二氧化硅）和納米ZnO混人化學(xué)纖維中，得到的化學(xué)纖維具有除臭及凈化氣的功能，這種纖維可被用于制造長(zhǎng)期臥床病人和醫(yī)院的消臭敷料、繃帶、睡農(nóng)等。
4 在殺菌劑領(lǐng)域
??? 納米二氧化硅具有生理惰性、高吸附性，在殺菌劑的制備中常用作載體，當(dāng)納米SiO2作載體時(shí)，可吸附抗菌離子，達(dá)到殺菌抗菌的目的，在報(bào)道可用于冰箱外殼、電腦鍵盤(pán)等的制造。
5 在催化領(lǐng)域
??? 納米二氧化硅的比表面積大、孔隙率高、表面活性中心多，在催化劑和催化劑載體方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。以納米二氧化硅為基本原料，采和溶膠～凝膠技術(shù)，可制備含納米氧化硅的復(fù)合氧化物。此復(fù)合氧化物為催化劑載體時(shí)，對(duì)于許多結(jié)構(gòu)敏感反應(yīng)，將顯示出獨(dú)特的反應(yīng)性能。反應(yīng)的催化活性高，選擇性好，反應(yīng)中能長(zhǎng)時(shí)間保持催化活性，QuanZhang等以ZrO/ SiO2為催化劑載體，用來(lái)催化異丙醇脫水，研究結(jié)果表明：反應(yīng)副產(chǎn)物少，催化效率高，在最佳條件下，其選擇性可達(dá)100％。目前，常規(guī)SiO2(20～100um)用作作催化劑載體實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的報(bào)道較多，但納米二氧化硅在此領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)的報(bào)道并不多見(jiàn)，應(yīng)積極開(kāi)展這方面的研究。
6 在農(nóng)業(yè)及食品領(lǐng)域
??? 近來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)發(fā)了納米二氧化硅的一些新的應(yīng)用領(lǐng)域。如在農(nóng)業(yè)中，用納米二氧化硅制作農(nóng)業(yè)種子處理劑，可使蔬菜(甘藍(lán)、西紅柿、黃瓜)、棉花 、玉米、小麥提高產(chǎn)量 ，提前成熟期 。又如納米SiO2還可應(yīng)用于除草劑和殺蟲(chóng)劑中，若在顆粒狀的殺蟲(chóng)刺配方中，加入少量納米氧化硅會(huì)有效地控制和防止有害物產(chǎn)生。
在食品行業(yè)中，納米氧化硅也有許多應(yīng)用之處。如添加納米SiO2的食品包裝袋，對(duì)水果、蔬菜可起到保鮮作用；應(yīng)用納米氧化硅于酒類生產(chǎn)中可起到凈化和延長(zhǎng)保鮮期的作用；還可作防治水果、蔬菜各種疾病的高效殺菌劑。
7 在潤(rùn)滑油添加劑領(lǐng)域
??? 納米二氧化硅微粒表面含有大量的羥基和不飽和殘鍵，可以在摩擦副表面形成牢固的化學(xué)吸附膜，從而保護(hù)金屬摩擦表面，顯著改善潤(rùn)滑油的摩擦性能。霍玉秋等發(fā)現(xiàn)，潤(rùn)滑油的承載能力在加人納米SiO2后得到很大提高，當(dāng)加入量為1.5時(shí)，PB值增大了近1倍，李小紅等還發(fā)現(xiàn)，SiO2納米微粒作為潤(rùn)滑油添加劑表現(xiàn)出優(yōu)異的抗磨減摩性能，并對(duì)磨損表而起到一定的修復(fù)作用。
8 其他領(lǐng)域
??? 納米氧化硅具有高的表面能和吸附性質(zhì)，有良好的穩(wěn)定性及生物親和性，可作為新型傳 感器；利用納米SiO2無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染以及耐蝕、可增強(qiáng)、增韌的特性，可大大地提高了人造牙齒的硬度及強(qiáng)度，也改善了其韌性。將納米二氧化硅應(yīng)用于電刷鍍工藝中，提高鍍層的力學(xué)性能、改善鍍層的微動(dòng)磨損性能；納米SiO2可用于油墨中作為分散劑和流量控制劑；在護(hù)膚產(chǎn)品、電子組裝材料 、隔熱材料等方面都有著重要的應(yīng)用，甚至能節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。
9 展望
??? 納米二氧化硅作為納米材料家族中的一員，對(duì)其開(kāi)發(fā)具有重要的實(shí)際意義。我國(guó)納米材料的研究已取得許多成果，但納米SiO2的應(yīng)用才剛剛起步，隨著對(duì)納米SiO2研究的深入，應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)寬，納米二氧化硅會(huì)進(jìn)一步工業(yè)化，納米二氧化硅材料也必然引起更多的關(guān)注，必將開(kāi)辟更加廣闊的應(yīng)用前景。
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