Атомна структура та морфологія пірогенного кремнезему

Abstract

У статті приведено порівняльний аналіз атомної структури і морфології пірогенних наночастинок кремнезему, які отрмані при різних умовах синтезу, за допомогою методів трансмісійної електронної мікроскопії (ТЕМ), ІЧ-спектроскопії та низькотемпературної адсорбції азоту. Визначено, що структура Х-променевоаморфного кремнезему формується відкриторозгалуженими ланцюжковими кластерами довжиною 0,6-2,4 нм. Лінійна частина цих кластерів складається з двох тетраедрів SiO4 із спільним атомом оксигену та протилежно спрямованими вершинами. Міжтетраедричний середній кут зв’язків Si ‒ O ‒ Si становить приблизно 180˚. Показано, що пористість пірогенного кремнезему залежить від початкового ступеня агрегації наночастинок. Середній об’єм мезопор знаходиться в діапазоні 0,26-0,6 см3/г для матеріалів, які отримані за різних температур. Визначено, що середній розмір радіусу мезопор зменшується з 34 нм до 10 нм із зменшенням середнього розміру первинних наночастинок кремнезему. Вклад мікропор у загальний об’єм пор невеликий для всіх матеріалів (приблизно 0,003-0,029 см3/г).