浅谈气相法二氧化硅结构及表面特性

辛超郭富东杜俊平,2

（1,中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038）

（2,洛阳中硅高科技有限公司，河南 洛阳 471000）

气相法二氧化硅为多孔物质，常态下为白色无定形絮状半透明固体胶状纳米粒子，无毒，有较大的比表面（100-400m2/g）,产品纯度为99.8%以上，原生粒径10-40nm，是橡胶工业不可或缺的材料，广泛用于农药、涂料、树脂等工业领域。作为一种功能型材料，其具有很多优异的理化性质，而这些物理化学性质，与原生粒子和二次聚集体的结构及其表面羟基数量、吸水量等特性有关，这方面的了解对深入认识气相法二氧化硅的理化性质有着非常重要的意义。

1 气相法二氧化硅的结构

1.1 粒子的粒径和结构

气相法二氧化硅的原生粒子是极细小的，平均在7-40nm之间，其大约由10000个SiO2单元构成，Si-Si键的键长大约为0.31nm，原生粒子之间为松散的网状结构，

1.2 无定形结构

气相法二氧化硅的分子结构中硅原子和邻近的四个氧原子直接构成共价单键，其中每个原子都符合八隅规则，为四面体结构排列，换句话说，SiO2四面体结构是二氧化硅大分子网状结构的基本单位。晶形二氧化硅的晶格，X-射线能在其晶格或者网状平面发生衍射，从而产生干涉现象，而气相法二氧化硅X-射线衍射图没有产生干涉现象，从而证明其四面体结构无规则排列，属于无定形结构的。

2 气相法二氧化硅的表面特性

2.1 最重要的表面官能团

气相法二氧化硅作为一种功能材料，其最重要的表面官能团一个是硅烷醇官能团（硅羟基），另一个是硅氧烷官能团。……