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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孔玻璃材料,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、开发和应用已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Na<,2>O-B<,2>O<,3>-SiO<,2>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Na<,2>O-B<,2>O<,3>相浸出,从而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备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:Na<,2>O-B<,2>O<,3>-SiO<,2>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、降低酸液浓度等方法,制得了具有较高强度、无裂纹、较大尺寸的纳米多孔玻璃。