二氧化硅中空微球的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)與結(jié)構(gòu)調(diào)控關(guān)鍵技術(shù)
本團隊采用新型結(jié)構(gòu)導向技術(shù)來實現(xiàn)亞微米和納米二氧化硅中空微球的溶膠凝膠法和沉淀法高濃度制備,能夠滿足大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的需要,并能對其納米殼層結(jié)構(gòu)進行精準調(diào)控,為相關(guān)功能材料的性能設(shè)計提供合成技術(shù)基礎(chǔ)。現(xiàn)有二氧化硅中空微球制備技術(shù)的投資成本高、設(shè)備生產(chǎn)率低、控制難度大,無法在工業(yè)規(guī)模上對其特有的納米結(jié)構(gòu)進行精準調(diào)控,嚴重限制了中空微球在高端產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。本團隊基于全新的中空結(jié)構(gòu)導向技術(shù),在間歇反應(yīng)釜中通過溶膠凝膠法和沉淀法實現(xiàn)中空微球的高密度、大批量生產(chǎn),具有設(shè)備生產(chǎn)率高、微球結(jié)構(gòu)規(guī)整、壁厚可控、容易復合改性等優(yōu)點,突破了中空微球規(guī)模化生產(chǎn)的技術(shù)瓶頸。通過改變導向劑分子結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝微調(diào),可在 50-400 納米范圍內(nèi)對中空微球的壁厚進行精準調(diào)控,使其對不同波長的光信號產(chǎn)生各種響應(yīng),并能通過控制中空和多孔結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)比表面積、導熱系數(shù)、阻尼特征、機械強度等性能,滿足不同功能材料領(lǐng)域的要求。該技術(shù)還可以實現(xiàn)脂溶性物質(zhì)或納米顆粒與二氧化硅的復合,制備出具有功能多樣性的復合中空微球, 如將氧化錫銻(ATO)與二氧化硅中空微球復合,可制備兼具紫外光、可見光、近紅外反射和隔熱功能的復合中空微球保溫填料。
華南理工大學
2023-05-09