二氧化硅材料來源廣泛、Si-O-Si鍵的特性決定其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，低廉的價格、耐高溫、抗腐蝕、絕緣性好等的優(yōu)異特性使其在材料領(lǐng)域倍受重視。納米二氧化硅顆粒是一種無毒、無味、無污染的小尺寸，大比表面積的無機(jī)非金屬材料，強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高。在透射電子顯微鏡測試下，這種納米材料顯現(xiàn)出絮狀或網(wǎng)狀的準(zhǔn)顆粒結(jié)構(gòu)。二氧化硅納米顆粒的尺寸只有幾個納米到幾百個納米，其表面電子分布和分子排列都不同于宏觀材料，納米顆粒的幾大特性使其呈現(xiàn)出包括光、電、熱、聲、磁等一系列不同于宏觀物質(zhì)的特殊性能。

據(jù)了解，二氧化硅納米顆粒是應(yīng)用最為廣泛的無機(jī)納米材料，由于性能優(yōu)異所以成為了產(chǎn)量最大的工程化納米材料之一。隨著表面改性研究的深入，使得二氧化硅納米顆粒的使用不再局限于傳統(tǒng)材料、化工等領(lǐng)域，其在催化、光催化及生物醫(yī)藥等新領(lǐng)域的應(yīng)用也存在良好的前景。

 

二氧化硅納米顆粒在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用

 

陶瓷領(lǐng)域

現(xiàn)代氧化物陶瓷制品存在的缺點是脆性大、光潔度不高，二氧化硅納米顆粒添加到陶瓷里，可以大大降低陶瓷制品的脆性，及提高陶瓷制品的韌性。

 

橡膠領(lǐng)域

傳統(tǒng)橡膠制品是通過加入炭黑來提高強(qiáng)度、耐磨性和抗老化性，顏色單一。把二氧化硅納米顆粒添加到橡膠中，利用其優(yōu)異的光學(xué)性能，可以制備色彩新穎、性能優(yōu)異的橡膠制品。

 

涂料領(lǐng)域

由于二氧化硅納米顆粒具有抗紫外線輻射性，所以添加到涂料中可以改善其穩(wěn)定性、耐候性及觸變性等性能。除此以外，還可提高涂膜與墻體結(jié)合性。

 

紡織領(lǐng)域

二氧化硅納米顆粒在紡織領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景，主要是因為其具有抗老化、抗紫外線及除菌消臭等功能。在功能纖維的制備中添加，可以提高制品的抗紫外輻射能力及具有凈化空氣的效果。

 

化妝品領(lǐng)域

二氧化硅納米顆粒化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，在紫外光照射下不易分解，滿足了化妝品及防曬用品需對日光紫外線具屏蔽能力的要求，并且顆粒顏色為白色，所以添加于化妝品中不但可達(dá)到防曬效果，也可以實現(xiàn)美白功效。

 

二氧化硅納米顆粒在新領(lǐng)域的應(yīng)用

 

催化領(lǐng)域

催化劑在化工方面發(fā)揮著重大的作用，尤其是具備高反應(yīng)活性和可重復(fù)利用性的非均相催化劑。催化劑的活性和選擇性決定了化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速率和反應(yīng)產(chǎn)物的產(chǎn)率，所以要想得到高活性的催化劑需要調(diào)節(jié)催化劑載體表面的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。二氧化硅納米顆粒不但化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，同時還具有小的粒徑、大的比表面積，作為載體可以使催化劑達(dá)到納米尺度且不會團(tuán)聚，所以可以制備低成本、高催化活性及長使用壽命的催化劑。

 

環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域

二氧化硅納米顆粒因為其粒徑小，所以具有大的比表面積，特殊功能性的官能團(tuán)經(jīng)過表面修飾后可以吸附各種有害物質(zhì)，所以其在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

 

生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域

二氧化硅納米顆粒不但穩(wěn)定性高，而且還具有生物相容性及低毒性，所以它在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，如藥物可控釋放、基因載體、生物傳感等。在藥物制劑中加入二氧化硅納米顆粒已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，因為二氧化硅的添加不但無毒無害，而且使得藥劑具有高吸收性、好的分散性及適當(dāng)?shù)脑龀硇缘忍攸c。在雷尼替丁、甲晴米胺、呱侖西平等藥物中加入少量的二氧化硅納米顆粒，可改變這些藥物的流動性。

 

其它領(lǐng)域的應(yīng)用

大量的不飽和鍵與羥基存在于納米二氧化硅表面，這樣一層牢固的化學(xué)吸附膜可以在摩擦的副表面形成，因此可以作為一種高性能、高環(huán)保型的潤滑油添加劑用來保護(hù)金屬的摩擦表面及改善潤滑油的摩擦性能。

將納米二氧化硅應(yīng)用在彩色噴墨打印中，可以提高打印質(zhì)量、縮小墨點面積、提高色密度、增強(qiáng)圖像逼真度，這是因為其具有優(yōu)良的固墨性能和特定的微孔網(wǎng)絡(luò)。

納米二氧化硅是無機(jī)剛性粒子所以具備增韌塑料的特性，在不削弱材料的剛性的前提下，氣相納米二氧化硅可以提高材料的韌性甚至是剛性。

利用納米二氧化硅的絕熱性能，制備機(jī)械強(qiáng)度高、節(jié)能、環(huán)保且具有良好疏水性的多孔絕熱保溫材料成為可能，在軍事、工業(yè)等多個領(lǐng)域都有重大應(yīng)用意義。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，納米二氧化硅可以作為種子的處理劑，縮短玉米、棉花、小麥等的生長周期。在酒類生產(chǎn)中，添加合適的納米二氧化硅可以起到凈化和延長保鮮期的效果；還可以作為高效農(nóng)藥的載體、飼料中的防結(jié)塊劑等等。

在造紙工業(yè)中，它能有效得提高紙張的白度、強(qiáng)度、耐磨性和不透明性；高品級的納米二氧化硅還可作為牙膏的摩擦劑和藥品賦形分散劑；作為消光劑，納米二氧化硅還可在油漆、油墨、化妝品、涂料等領(lǐng)域部分替代昂貴的鈦白粉等。