二氧化硅的红外光谱特征研究

氧化硅的红外光谱特征研究1引言二氧化硅是建筑材料的基石，化学式为Sio2，在自然界分布很广，种类繁多，如石英、石英砂、水晶、玛瑙、蛋白石、白炭黑等。随着科学技术不断发展，现在出现了很多人工合成的二氧化

氧化硅的红外光谱特征研究 1 引言 Sio 二氧化硅是建筑材料的基石，化学式为，在自然界分布很广，种类繁多，如石 2 英、石英砂、水晶、玛瑙、蛋白石、白炭黑等。随着科学技术不断发展，现在出现了很多 人工合成的二氧化硅，如纳米二氧化硅、二氧化硅乳液、介空二氧化硅等。而且不同的二 氧化硅具有不同的作用，如石英、石英砂，用来制造石英玻璃；纳米二氧化硅用来制造陶 [1] 瓷材料、涂料、粘接剂、防水材料等。 红外光谱的产生源于物质分子的振动，不同的物质分子具有不同的振动频率可形成不 同的红外光谱图，故红外光谱又被称为物质分子的“指纹图谱”。根据被测样品红外光谱 （FTIR） 的特征峰进行对比分析，可以作为物质识别和比较的重要依据。傅里叶变换红外 光谱法具有操作简单、快速灵敏、重复性好和成本低等优点，可作为二氧化硅的一种定 性、快速的检测技术。本文分析研究了八种不同来源的二氧化硅样品，寻找二氧化硅在其 红外特征谱中的反映，比较其红外光谱的异同，提供最直接有效的鉴别方法，为人们在建 筑材料上开发、研究及选用合适的二氧化硅提供理论指导。 2 实验 2.1 实验仪器 NexusoKBr 红外光谱在型傅立叶变换显微红外光谱仪上进行压片法制样，KBr分束 器， -i-i DTGSKBr4cm644000400cm 检测器，分辨率：,扫描次数：,测试范围〜。 2.2 样品 白炭黑（自制）、纳米二氧化硅粉末（为浙江舟山明日纳米材料有限公司产品）、二 氧化硅乳液（自制）。 3 结果与讨论 3.1 白炭黑的红外光谱 X - 白炭黑是白色粉末状射线无定形硅酸和硅酸盐产品的总称，主要是指沉淀二氧化 硅、气相二氧化硅、超细二氧化硅凝胶和气凝胶，也包括粉末状合成硅酸铝和硅酸钙等。 [4] SiO.nHO6 白炭黑化学式即水合二氧化硅。图为白炭黑（由稻壳，按文方法制备）的红 22 -1-1 1095cmSi-O-Si798cm 外光谱，由图可见，强而宽的吸收带是反对称伸缩振动峰，、 -1-1 466cmSi-O,3450cm -OH 处的峰为键对称伸缩振动峰处的宽峰是结构水反对称伸缩振动 -1-1 1638cmH-O-H955cmSi-OH 峰,附近的峰是水的弯曲振动峰，处的峰属于的弯曲振动吸收 峰。其红外光谱图与文献报导一致⑷。