単分散シリカ微粒子合成における攪拌の影響

概要

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シリコンアルコキシド加水分解反応を利用したSiO2微粒子の合成において，生成粒子の粒径分布に及ぼす撹拌速度の影響について調べるために，[TEOS]=0.2, 0.4 kmol/m3, [H2O]=11.0 kmol/m3, [NH3]=0.5, 1.0 kmol/m3の条件で撹拌速度を600 rpmまで変化させて粒子合成実験を行った．その結果，生成する粒子が小さい濃度条件では，撹拌速度が粒子径に与える影響は少ないが，生成する粒子が大きくなる条件においては，撹拌速度の増大に伴い粒径の大きい粒子が得られた．この撹拌速度依存性は，大きな粒子ではブラウン凝集に比べて剪断凝集が支配的になり，その影響が最終粒径に現れたものと考えられる．また，電解質を添加して粒子径が大きくなる溶液濃度条件（[TEOS]=0.4 kmol/m3, [H2O]=11.0 kmol/m3, [NH3]=1.0 kmol/m3, [KCl]=4.0 kmol/m3）で高速撹拌を行うと，粒子成長期間中に粒子の過度な凝結が進行して，球形粒子がすべて消失する結果となった．
2005-05-20