TỔNG HỢP SILICA VÔ ĐỊNH HÌNH (Tổng quan và cơ chế hình thành)
Giới thiệu chung về silica Silica (SiO₂) là một vật liệu vô cơ phổ biến, tồn tại ở nhiều dạng cấu trúc khác nhau như tinh thể (quartz) và vô định hình. Silica vô định hình có cấu trúc không trật tự, bề mặt riêng lớn và hoạt tính cao.
Đặc điểm của silica vô định hình • Cấu trúc không có trật tự dài hạn • Diện tích bề mặt lớn (200–800 m²/g) • Hoạt tính bề mặt cao • Dễ biến tính và ứng dụng trong xúc tác, hấp phụ.
Cơ chế hình thành Silica vô định hình thường được tạo ra từ quá trình thủy phân và ngưng tụ các hợp chất silicat (như TEOS, Na₂SiO₃) trong môi trường nước. Quá trình sol-gel là một cơ chế tiêu biểu.
Ảnh hưởng của điều kiện tổng hợp • pH ảnh hưởng đến tốc độ thủy phân và ngưng tụ. • Nhiệt độ quyết định kích thước hạt. • Nồng độ tiền chất và dung môi ảnh hưởng đến mức độ vô định hình.
Phương pháp tổng hợp phổ biến • Phương pháp sol-gel • Phương pháp kết tủa từ dung dịch silicat • Tổng hợp từ tro trấu, diatomite hoặc nguồn tự nhiên giàu SiO₂.
Hình minh họa Sơ đồ cơ chế sol-gel và ảnh SEM silica vô định hình (minh họa).
Kết luận Silica vô định hình là vật liệu quan trọng trong lĩnh vực vật liệu tiên tiến, có tiềm năng lớn trong xử lý môi trường và xúc tác.