Просмотр процесса

Процесс Штёбера — это химический процесс, используемый для получения кремнезема ( SiO
₂ ) частицы ^{[ 1 ]} контролируемого и однородного размера ^{[ 2 ]} для приложений в материаловедении . Это было новаторство ^{[ 3 ]} когда об этом сообщили Вернер Штёбер и его команда в 1968 году, ^{[ 1 ]} и сегодня остается наиболее широко используемым синтетическим методом влажной химии кремнезема для получения наночастиц . ^{[ 3 ]} Это пример золь-гель процесса , в котором молекулярный предшественник (обычно тетраэтилортосиликат ) сначала реагирует с водой в спиртовом растворе, после чего полученные молекулы соединяются вместе для создания более крупных структур. В результате реакции образуются частицы кремнезема диаметром от 50 до 2000 нм , в зависимости от условий. Этот процесс активно исследовался с момента его открытия, включая попытки понять его кинетику и механизм - было обнаружено, что модель агрегации частиц лучше соответствует экспериментальным данным. ^{[ 4 ]} чем первоначально предполагаемая модель Ламера. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Новое понимание позволило исследователям осуществлять высокий уровень контроля над размером и распределением частиц, а также точно настраивать физические свойства получаемого материала в соответствии с предполагаемыми применениями.

В 1999 году сообщалось о двухступенчатой модификации. ^{[ 7 ]} это позволило контролируемое образование частиц кремнезема с небольшими отверстиями . ^{[ 8 ]} Процесс проводится при низком pH в присутствии поверхностно-активной молекулы . Стадия гидролиза завершается образованием микроэмульсии . ^{[ 9 ]} перед добавлением фторида натрия для зарождения процесса конденсации. Неионогенное поверхностно-активное вещество выгорает , образуя пустые поры, увеличивая площадь поверхности и изменяя характеристики поверхности полученных частиц, что позволяет гораздо лучше контролировать физические свойства материала. ^{[ 7 ]} Также проводились разработки для более крупных пористых структур, таких как макропористые монолиты, ^{[ 10 ]} частицы оболочки-ядра на основе полистирола , ^{[ 11 ]} езда на велосипеде , ^{[ 12 ]} или полиамины , ^{[ 13 ]} и углеродные сферы. ^{[ 14 ]}

Кремнезем, полученный с помощью процесса Штёбера, является идеальным материалом, который может служить моделью для изучения коллоидных явлений. ^{[ 15 ]} из-за монодисперсности (однородности) размеров его частиц. ^{[ 16 ]} Наночастицы, полученные с использованием процесса Штёбера, нашли применение, в том числе для доставки лекарств внутрь клеточных структур. ^{[ 17 ]} и при изготовлении биосенсоров . ^{[ 18 ]} Пористые кремнеземные материалы Штёбера находят применение в катализе. ^{[ 19 ]} и жидкостная хроматография ^{[ 20 ]} из-за их большой площади поверхности и однородной, настраиваемой и высокоупорядоченной пористой структуры. Высокоэффективные теплоизоляторы , известные как аэрогели, также можно получить методами Штёбера. ^{[ 15 ]} и методы Штёбера применялись для приготовления систем аэрогеля, не содержащих кремнезема. ^{[ 21 ]} Применяя методы сверхкритической сушки , был получен аэрогель кремнезема Stöber с удельной поверхностью 700 м². ²⋅g ⁻¹ и плотностью 0,040 г⋅см. ⁻³ можно подготовить. ^{[ 22 ]} НАСА подготовило аэрогели кремнезема с использованием подхода Штёбера как для миссий Mars Pathfinder , так и для миссий Stardust . ^{[ 23 ]}

Одноэтапный процесс

Упрощенное представление гидролиза и конденсации ТЭОС в . процессе Штёбера

Процесс Штёбера представляет собой золь-гель подход к получению монодисперсного (однородного) сферического кремнезема ( SiO
₂ ) материалы, разработанные группой под руководством Вернера Штёбера и опубликованные в 1968 году. ^{[ 1 ]} Процесс, эволюция и расширение исследований, описанный в докторской диссертации Герхарда Кольбе 1956 года. ^{[ 24 ]} было инновационным открытием, которое до сих пор находит широкое применение более 50 лет спустя. ^{[ 3 ]} кремнезема Прекурсор тетраэтилортосиликат ( Si(O Et )
₄ , ТЭОС) гидролизуется в спирте (обычно метаноле или этаноле ) в присутствии аммиака. ^{[ нужны разъяснения ]} в качестве катализатора : ^{[ 1 ]}^{[ 25 ]}

{\ce {Si(OEt)4 + H2O -> Si(OEt)3OH + EtOH}}

{\ce {Si(OEt)4 + 2H2O -> Si(OEt)2(OH)2 + 2EtOH}}

В результате реакции образуется этанол и смесь этоксисиланолов ( таких как Si(OEt)
_3OH Si( OEt , )
₂ (О)
₂ и даже Si(OH)
₄ ), который затем может конденсироваться либо с ТЭОС, либо с другим силанолом с потерей спирта или воды: ^{[ 25 ]}

{\ce {2Si(OEt)3OH -> (EtO)3Si-O-Si(OEt)3 + H2O}}

{\ce {Si(OEt)3OH + Si(OEt)4 -> (EtO)3Si-O-Si(OEt)3 + EtOH}}

{\ce {Si(OEt)3OH + Si(OEt)2(OH)2 -> (EtO)3Si-O-Si(OEt)2OH + H2O}}

Дальнейший гидролиз этоксигрупп и последующая конденсация приводят к сшиванию . Это одностадийный процесс , поскольку реакции гидролиза и конденсации происходят одновременно в одном реакционном сосуде. ^{[ 1 ]}

В результате этого процесса получаются микроскопические частицы коллоидного кремнезема диаметром от 50 до 2000 нм ; размеры частиц довольно однородны, а распределение определяется выбором условий, таких как концентрации реагентов , катализаторов и температуры. ^{[ 2 ]} Более крупные частицы образуются при повышении концентрации воды и аммиака, но с последующим расширением распределения частиц по размерам. ^{[ 26 ]} Начальная концентрация ТЭОС обратно пропорциональна размеру образующихся частиц; таким образом, более высокие концентрации в среднем приводят к более мелким частицам из-за большего числа мест зародышеобразования , но с большим разбросом размеров. Частицы неправильной формы могут образоваться, если начальная концентрация прекурсора слишком высока. ^{[ 26 ]} Процесс зависит от температуры: охлаждение (и, следовательно, более медленная скорость реакции ) приводит к монотонному увеличению среднего размера частиц, но контроль над распределением размеров не может поддерживаться при слишком низких температурах. ^{[ 2 ]}

Двухэтапный процесс

В 1999 году Седрик Буасьер и его команда разработали двухстадийный процесс, при котором гидролиз при низком pH (1–4) завершается до того, как инициируется реакция конденсации добавлением фторида натрия (NaF). ^{[ 7 ]} Двухэтапная процедура включает добавление матрицы неионогенного поверхностно-активного вещества для получения в конечном итоге частиц мезопористого кремнезема . ^{[ 8 ]} Основным преимуществом секвенирования реакций гидролиза и конденсации является возможность обеспечить полную гомогенность ПАВ и смеси прекурсоров ТЭОС. Следовательно, диаметр и форма частиц продукта, а также размер пор определяются исключительно кинетикой реакции и количеством введенного фторида натрия; более высокие относительные уровни фторида производят большее количество мест зародышеобразования и, следовательно, более мелкие частицы. ^{[ 7 ]} Разделение процессов гидролиза и конденсации обеспечивает уровень контроля над продуктом, который существенно превосходит уровень, обеспечиваемый одностадийным процессом Штёбера, при этом размер частиц почти полностью контролируется соотношением фторида натрия к ТЭОС. ^{[ 7 ]}

Двухстадийный процесс Штёбера начинается со смешивания ТЭОС, воды, спирта и неионогенного поверхностно-активного вещества, к которому соляная кислота добавляется для получения микроэмульсии . ^{[ 9 ]} Этому раствору дают постоять до завершения гидролиза, очень похоже на одностадийный процесс Штёбера, но с заменой аммиака в качестве катализатора соляной кислотой. К полученному гомогенному раствору добавляют фторид натрия, инициируя реакцию конденсации, действуя как затравка нуклеации. ^{[ 7 ]} Частицы диоксида кремния собирают фильтрованием и прокаливают для удаления темплата неионогенного поверхностно-активного вещества путем сжигания, в результате чего получают мезопористый продукт диоксида кремния.

Выбор условий процесса позволяет контролировать размеры пор, диаметр частиц и их распределение, как и в случае одностадийного подхода. ^{[ 8 ]} Пористость в модифицированном процессе можно контролировать путем введения агента набухания, выбора температуры и количества добавляемого катализатора на основе фторида натрия. Агент набухания (такой как мезитилен ) вызывает увеличение объема и, следовательно, размера пор, часто за счет абсорбции растворителя , но его действие ограничивается растворимостью агента в системе. ^{[ 9 ]} Размер пор напрямую зависит от температуры, ^{[ 7 ]} связана нижней температурой помутнения ПАВ и температурой кипения воды. Концентрация фторида натрия вызывает прямые, но нелинейные изменения пористости, причем эффект снижается по мере того, как концентрация добавленного фторида стремится к верхнему пределу. ^{[ 27 ]}

Кинетика

Модель Ламера для кинетики образования гидрозолей ^{[ 5 ]} широко применим для производства монодисперсных систем, ^{[ 28 ]} и первоначально предполагалось, что процесс Штёбера следует этой модели добавления мономера . ^{[ 6 ]} Эта модель включает в себя быстрый взрыв нуклеации с образованием всех центров роста частиц, а затем гидролиз как стадию, лимитирующую скорость конденсации мономеров триэтилсиланола в центры нуклеации. ^{[ 29 ]} Образование частиц монодисперсного размера объясняется тем, что добавление мономера происходит с более медленной скоростью к более крупным частицам вследствие диффузионно-ограниченного массопереноса ТЭОС. ^{[ 30 ]} Однако экспериментальные данные показывают, что концентрация гидролизованного ТЭОС остается выше той, которая необходима для нуклеации до поздней стадии реакции, а введение затравленных зародышей роста не соответствует кинетике процесса присоединения мономера. Следовательно, модель Ламера была отвергнута в пользу кинетической модели, основанной на росте за счет агрегации частиц . ^{[ 4 ]}

В соответствии с моделью, основанной на агрегации, центры зародышеобразования постоянно создаются и поглощаются, где слияние приводит к росту частиц. ^{[ 31 ]} Генерация центров зародышеобразования и энергия взаимодействия между сливающимися частицами определяют общую кинетику реакции. ^{[ 32 ]} Генерация центров нуклеации соответствует приведенному ниже уравнению: ^{[ 31 ]}

J=g_{s}(e^{-k_{1}t}-e^{-k_{2}t})

где J - скорость нуклеации, k ₁ и k ₂ - константы скорости, основанные на концентрациях H ₂ O и NH ₃ и g _s - коэффициент нормализации, основанный на количестве предшественника кремнезема. Изменение соотношения концентраций этих соединений напрямую влияет на скорость образования центров зародышеобразования. ^{[ 31 ]}

На слияние центров зародышеобразования между частицами влияют энергии их взаимодействия. Полная энергия взаимодействия зависит от трех сил: электростатического отталкивания одноименных зарядов, притяжения Ван- дер -Ваальса между частицами и эффектов сольватации . ^{[ 32 ]} Эти энергии взаимодействия (уравнения ниже) описывают процесс агрегации частиц и демонстрируют, почему процесс Штёбера производит частицы однородного размера.

V_{T}=V_{\text{vdw}}+V_{\text{elec}}+V_{\text{solv}}

Силы притяжения Ван-дер-Ваальса определяются следующим уравнением: ^{[ 32 ]}

V_{\text{vdw}}=-{\frac {A_{\text{H}}}{6}}\left[{\frac {2a_{1}a_{2}}{R^{2}-(a_{1}+a_{2})^{2}}}+{\frac {2a_{1}a_{2}}{R^{2}-(a_{1}-a_{2})^{2}}}+\ln {\frac {R^{2}-(a_{1}+a_{2})^{2}}{R^{2}-(a_{1}-a_{2})^{2}}}\right]

где A _H — постоянная Гамакера , R — расстояние между центрами двух частиц, а a ₁ , a ₂ — радиусы двух частиц. Для силы электростатического отталкивания уравнение выглядит следующим образом: ^{[ 32 ]}

V_{\text{elec}}=4\pi \varepsilon a_{1}a_{2}Y_{1}Y_{2}\left({\frac {k_{\text{B}}T}{e}}\right)^{2}{\frac {e^{-\kappa x}}{x+a_{1}+a_{2}}}

где

Y_{i}={\frac {8\tanh {\frac {e\varphi _{0}}{4k_{\text{B}}T}}}{1+{\sqrt {1-{\frac {2\kappa a_{i}+1}{(\kappa a_{i}+1)^{2}}}\tanh ^{2}{\frac {e\varphi _{0}}{4k_{\text{B}}T}}}}}}

Где ε — диэлектрическая проницаемость среды, k _B — постоянная Больцмана , e — элементарный заряд , T — абсолютная температура , κ — обратная длина Дебая для электролита 1:1, x — (переменное) расстояние между частиц, а φ ₀ — поверхностный потенциал. Последней составляющей полной энергии взаимодействия является сольватационное отталкивание, которое имеет следующий вид: ^{[ 32 ]}

V_{\text{solv}}=\pi A_{\text{s}}L\left[{\frac {2a_{1}a_{2}}{a_{1}+a_{2}}}\right]e^{\frac {-(R-a_{1}-a_{2})}{L}}

где A _s — предэкспоненциальный множитель (1,5 × 10 ⁻³ J⋅m ⁻²), L — длина распада (1 × 10 ⁻⁹ м).

Эта модель агрегации контролируемого роста соответствует экспериментальным наблюдениям, полученным с помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. методов ^{[ 33 ]} и точно прогнозирует размер частиц на основе начальных условий. Кроме того, экспериментальные данные методов, включая анализ микрогравитации ^{[ 34 ]} и переменный анализ pH ^{[ 35 ]} согласуются с прогнозами модели совокупного роста.

Морфологические вариации

Несколько различных структурных и композиционных мотивов можно получить с помощью процесса Штёбера путем добавления химических соединений в реакционную смесь . Эти добавки могут взаимодействовать с диоксидом кремния химическими и/или физическими средствами во время или после реакции, приводя к существенным изменениям в морфологии частиц диоксида кремния.

Мезопористый кремнезем

Одностадийный процесс Штёбера можно модифицировать для производства пористого кремнезема путем добавления шаблона поверхностно-активного вещества в реакционную смесь и прокаливания полученных частиц. ^{[ 36 ]} Использованные поверхностно-активные вещества включают бромид цетримония , ^{[ 37 ]} хлорид цетилтриметиламмония , ^{[ 38 ]} и глицерин . ^{[ 39 ]} Поверхностно-активное вещество образует мицеллы , небольшие шарики почти сферической формы с гидрофобной внутренней частью и гидрофильной поверхностью, вокруг которых растет сетка кремнезема, образуя частицы с каналами, заполненными поверхностно-активным веществом и растворителем. ^{[ 40 ]} Прокаливание твердого вещества приводит к удалению молекул поверхностно-активного вещества и растворителя путем сгорания и/или испарения, в результате чего во всей структуре остаются мезопоровые пустоты, как показано на иллюстрации справа. ^{[ 36 ]}^{[ 40 ]}

Изменение концентрации поверхностно-активного вещества позволяет контролировать диаметр и объем пор и, следовательно, площадь поверхности материала продукта. ^{[ 37 ]} Увеличение количества поверхностно-активного вещества приводит к увеличению общего объема пор и, следовательно, площади поверхности частиц, но при этом отдельные диаметры пор остаются неизменными. ^{[ 38 ]} Изменение диаметра пор может быть достигнуто путем изменения количества используемого аммиака относительно концентрации поверхностно-активного вещества; дополнительный аммиак приводит к образованию пор большего диаметра, но с соответствующим уменьшением общего объема пор и площади поверхности частиц. ^{[ 37 ]} Время, отведенное для протекания реакции, также влияет на пористость: увеличение времени реакции приводит к увеличению общего объема пор и площади поверхности частиц. Более длительное время реакции также приводит к увеличению общего размера частиц кремнезема и соответствующему снижению однородности распределения по размерам. ^{[ 37 ]}

Макропористый монолит

Добавление полиэтиленгликоля (ПЭГ) в процесс заставляет частицы кремнезема агрегироваться в макропористый непрерывный блок, обеспечивая доступ к монолитной морфологии. ^{[ 10 ]} Полимеры ПЭГ с аллильными или силильными концевыми группами с молекулярной массой более 2000 г⋅моль. ⁻¹ необходимы. Процесс Штёбера инициируется в условиях нейтрального pH, так что полимеры ПЭГ собираются вокруг растущих частиц снаружи, обеспечивая стабилизацию. Как только агрегаты станут достаточно большими, частицы, стабилизированные ПЭГ, будут контактировать и необратимо сливаться вместе за счет «липкой агрегации» между цепями ПЭГ. ^{[ 10 ]} Это продолжается до тех пор, пока не произойдет полная флокуляция всех частиц и не будет сформирован монолит, после чего монолит можно прокалить и удалить ПЭГ, в результате чего образуется монолит макропористого диоксида кремния. Как размер частиц, так и липкую агрегацию можно контролировать, варьируя молекулярную массу и концентрацию ПЭГ.

Частицы оболочки-ядра

Несколько добавок, в том числе полистирол , ^{[ 11 ]} езда на велосипеде , ^{[ 12 ]} и полиамины , ^{[ 13 ]} Процесс Штёбера позволяет создавать частицы кремнезема с оболочкой и ядром. Описаны две конфигурации морфологии оболочки-ядра. Один из них представляет собой сердцевину из кремнезема с внешней оболочкой из альтернативного материала, такого как полистирол. Второй представляет собой оболочку из кремнезема с морфологически другим ядром, например, из полиамина.

Создание композитных частиц с сердцевиной из полистирола и кремнезема начинается с создания сердцевин из кремнезема посредством одностадийного процесса Штёбера. После образования частицы обрабатывают олеиновой кислотой , которая, как предполагается, вступает в реакцию с поверхностными силанольными группами. ^{[ 11 ]} Стирол полимеризуется вокруг ядер кремнезема, модифицированного жирными кислотами. Благодаря распределению размеров кремнеземных ядер стирол полимеризуется вокруг них равномерно, в результате чего композиционные частицы имеют одинаковый размер. ^{[ 11 ]}

Частицы кремнеземной оболочки, созданные с помощью циклена и других полиаминных лигандов, создаются совершенно другим способом. Полиамины добавляются в реакцию Штёбера на начальных этапах вместе с предшественником ТЭОС. ^{[ 13 ]} Эти лиганды взаимодействуют с предшественником ТЭОС, что приводит к увеличению скорости гидролиза; однако в результате они включаются в образующиеся коллоиды кремнезема . ^{[ 12 ]} Лиганды имеют несколько азотистых центров, содержащих неподеленные пары электронов, которые взаимодействуют с гидролизованными концевыми группами ТЭОС. Следовательно, кремнезем конденсируется вокруг лигандов, инкапсулируя их. Впоследствии капсулы диоксида кремния/лиганда слипаются, образуя более крупные частицы. Как только весь лиганд будет израсходован в ходе реакции, оставшийся ТЭОС агрегируется вокруг внешней части наночастиц кремнезема/лиганда, создавая твердую внешнюю оболочку из диоксида кремния. ^{[ 12 ]} Полученная частица имеет твердую оболочку из диоксида кремния и внутреннее ядро из лигандов, обернутых диоксидом кремния. Размерами ядер и оболочек частиц можно управлять, подбирая форму вводимых в реакцию лигандов и начальные концентрации. ^{[ 13 ]}

Углеродные сферы

Процесс, подобный Штёберу, был использован для производства монодисперсных углеродных сфер с использованием резорцино - формальдегидной смолы вместо предшественника кремнезема. ^{[ 14 ]} Модифицированный процесс позволяет производить углеродные сферы с гладкой поверхностью и диаметром от 200 до 1000 нм. ^{[ 14 ]} В отличие от процесса Штёбера на основе диоксида кремния, эта реакция завершается при нейтральном pH, а аммиак играет роль в стабилизации отдельных частиц углерода, предотвращая самоадгезию и агрегацию, а также действуя в качестве катализатора. ^{[ 41 ]}

Преимущества и применение

Одним из основных преимуществ процесса Штёбера является то, что он может производить частицы кремнезема, которые являются почти монодисперсными. ^{[ 16 ]} и, таким образом, представляет собой идеальную модель для изучения коллоидных явлений. ^{[ 15 ]} На момент первой публикации это было новаторское открытие, позволившее синтезировать сферические монодисперсные частицы кремнезема контролируемого размера, и в 2015 году оно остается наиболее широко используемым подходом влажной химии к наночастицам кремнезема. ^{[ 3 ]}

Этот процесс обеспечивает удобный подход к подготовке наночастиц кремнезема для применения, включая внутриклеточную доставку лекарств . ^{[ 17 ]} и биосенсорство . ^{[ 18 ]} Мезопористые наночастицы кремнезема, полученные модифицированными процессами Штёбера, находят применение в области катализа. ^{[ 19 ]} и жидкостная хроматография . ^{[ 20 ]} Помимо монодисперсности, эти материалы имеют очень большую площадь поверхности , а также однородную, перестраиваемую и высокоупорядоченную пористую структуру. ^{[ 20 ]} что делает мезопористый кремнезем исключительно привлекательным для этих применений.

Аэрогели

Аэрогели — это высокопористые сверхлегкие материалы , в которых жидкий компонент геля заменен газом . ^{[ 44 ]} и примечательны тем, что представляют собой твердые вещества, которые являются чрезвычайно эффективными теплоизоляторами. ^{[ 43 ]}^{[ 45 ]} с очень низкой плотностью . ^{[ 46 ]} Аэрогели можно приготовить разными способами, и хотя большинство из них основаны на кремнеземе, ^{[ 45 ]} материалах на основе диоксида циркония , титана , целлюлозы , полиуретана и резорцин - формальдегидных систем. Сообщалось и исследовалось о ^{[ 47 ]} Главным недостатком аэрогеля на основе диоксида кремния является его хрупкость, хотя НАСА использовало его для изоляции на марсоходах . ^{[ 48 ]} Mars , Pathfinder и они использовались в коммерческих целях для изоляции одеял и между стеклянными панелями для полупрозрачных панелей дневного освещения. ^{[ 45 ]} Гели в виде частиц, полученные методом Штёбера, можно быстро обезвоживать для получения высокоэффективных аэрогелей кремнезема, а также ксерогелей . ^{[ 15 ]} Ключевым этапом является использование сверхкритической жидкостной экстракции для удаления воды из геля при сохранении структуры геля, что обычно выполняется с помощью сверхкритического диоксида углерода . ^{[ 45 ]} как это делает НАСА. ^{[ 23 ]} Полученные аэрогели являются очень эффективными теплоизоляторами из-за их высокой пористости с очень мелкими порами (в нанометровом диапазоне). Проводимость тепла через газовую фазу плохая, а поскольку структура сильно препятствует движению молекул воздуха через структуру, передача тепла через материал плохая. ^{[ 45 ]} как видно на изображении справа, где тепло от горелки Бунзена передается настолько плохо, что мелки, лежащие на аэрогеле, не плавятся. ^{[ 43 ]} Из-за своей низкой плотности аэрогели также использовались для захвата частиц межзвездной пыли с минимальными изменениями тепла при их замедлении (для предотвращения тепловых изменений частиц) в рамках миссии Stardust . ^{[ 23 ]}

Один из методов производства аэрогеля кремнезема использует модифицированный процесс Штёбера и сверхкритическую сушку . Продукт кажется полупрозрачным с голубым оттенком вследствие рэлеевского рассеяния ; при помещении перед источником света он становится желтоватым из-за рассеяния Ми . ^{[ 22 ]} Этот аэрогель имеет площадь поверхности 700 м². ²⋅g ⁻¹ и плотностью 0,040 г⋅см. ⁻³; ^{[ 22 ]} для сравнения, плотность воздуха составляет 0,0012 г⋅см. ⁻³ (при 15°С и 1 атм ).

Аэрогели кремнезема заняли 15 позиций в Книге рекордов Гиннеса по свойствам материалов в 2011 году, в том числе за лучший изолятор и твердое вещество с наименьшей плотностью, хотя аэрографит . последний титул в 2012 году получил ^{[ 49 ]}

Аэрографен , плотность которого составляет всего 13% от плотности воздуха при комнатной температуре и менее плотен, чем газообразный гелий , стал твердым веществом с самой низкой плотностью, разработанным в 2013 году. ^{[ 50 ]}^{[ 51 ]} Методы типа Штёбера были применены для получения аэрогелей в некремнеземных системах. ^{[ 21 ]} НАСА разработало аэрогели кремнезема с полимерным покрытием для усиления структуры. ^{[ 48 ]} создавая материал примерно на два порядка прочнее при той же плотности, а также полимерные аэрогели, которые являются гибкими и могут быть сформированы в гибкую тонкую пленку. ^{[ 45 ]}

Коллоидный кремнезем

Коллоидный кремнезем широко используется при литье металлов.

Синтетические опалы

Процесс Штёбера можно использовать для производства сферических частиц для выращивания блестящих минералоидов опала. ^{[ а ]}^{[ 52 ]}^{[ 53 ]}

Примечания

^ Об этом сообщили как минимум два исследования.

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Штёбер, Вернер; Финк, Артур; Бон, Эрнст (январь 1968 г.). «Контролируемый рост сфер монодисперсного кремнезема в микронном диапазоне размеров». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 26 (1): 62–69. Бибкод : 1968JCIS...26...62S . дои : 10.1016/0021-9797(68)90272-5 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Богуш, Г.Х.; Трейси, Массачусетс; Зукоски, CF (август 1988 г.). «Приготовление монодисперсных частиц кремнезема: контроль размера и массовой доли». Журнал некристаллических твердых тел . 104 (1): 95–106. Бибкод : 1988JNCS..104...95B . CiteSeerX 10.1.1.471.9863 . дои : 10.1016/0022-3093(88)90187-1 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Киклебик, Гвидо (2015). «Наночастицы и композиты» . В Леви, Дэвид; Заят, Маркос (ред.). Справочник по золь-гелю: синтез, характеристика и применение . Том. 3. Джон Уайли и сыновья . стр. 227–244. ISBN 9783527334865 .
^ Jump up to: ^а ^б Богуш, Г.Х.; Зукоски, CF (март 1991 г.). «Исследование кинетики осаждения однородных частиц кремнезема путем гидролиза и конденсации алкоксидов кремния». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 142 (1): 1–18. Бибкод : 1991JCIS..142....1B . дои : 10.1016/0021-9797(91)90029-8 .
^ Jump up to: ^а ^б ЛаМер, Виктор К.; Динегар, Роберт Х. (1950). «Теория, получение и механизм образования монодисперсных гидрозолей». Дж. Ам. хим. Соц. 72 (11): 4847–4854. дои : 10.1021/ja01167a001 .
^ Jump up to: ^а ^б Мацукас, Т; Гулари, Эрдоган (июль 1988 г.). «Динамика роста частиц кремнезема при катализируемом аммиаком гидролизе тетраэтилортосиликата». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 124 (1): 252–261. Бибкод : 1988JCIS..124..252M . дои : 10.1016/0021-9797(88)90346-3 . hdl : 2027.42/27243 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Буасьер, Седрик; ван дер Ли, Ари; Мансури, Абдеслам Эль; Ларбо, Андре; Прузе, Эрик (1999). «Двухстадийный синтез мезопористых микрометрических сферических частиц кремнезема MSU-X». Химические коммуникации (20): 2047–2048. дои : 10.1039/A906509A .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Буасьер, Седрик; Ларбо, Андре; ван дер Ли, Ари; Койман, Патрисия Дж.; Прузе, Эрик (октябрь 2000 г.). «Новый синтез мезопористого кремнезема MSU-X, контролируемый двухэтапным путем». Химия материалов . 12 (10): 2902–2913. дои : 10.1021/cm991188s .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Прузе, Эрик; Буасьер, Седрик (март 2005 г.). «Обзор синтеза, структуры и применения в процессах разделения мезопористого кремнезема MSU-X, полученного двухстадийным процессом» . Comptes Rendus Chimie . 8 (3–4): 579–596. дои : 10.1016/j.crci.2004.09.011 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Кадемартири, Ребекка; Брук, Майкл А.; Пелтон, Роберт; Бреннан, Джон Д. (2009). «Макропористый кремнезем с использованием «липкого» процесса Штёбера». Журнал химии материалов . 19 (11): 1583. doi : 10.1039/B815447C . S2CID 94969948 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Дин, Сюэфэн; Чжао, Цзинчжэ; Лю, Яньхуа; Чжан, Хэнбинь; Ван, Цзычэнь (октябрь 2004 г.). «Наночастицы кремнезема, инкапсулированные полистиролом посредством поверхностной прививки и эмульсионной полимеризации in situ». Материалы писем . 58 (25): 3126–3130. дои : 10.1016/j.matlet.2004.06.003 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Массе, Сильви; Лоран, Гийом; Корадин, Тибо (2009). «Влияние циклических полиаминов на образование кремнезема в процессе Штёбера». Физическая химия Химическая физика . 11 (43): 10204–10. Бибкод : 2009PCCP...1110204M . дои : 10.1039/B915428K . ПМИД 19865778 . S2CID 37342876 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Массе, Сильви; Лоран, Гийом; Чубуру, Франсуаза; Кадиу, Сирил; Дешан, Изабель; Корадин, Тибо (апрель 2008 г.). «Модификация процесса Штёбера полиазамакроциклом, приводящая к необычным кремнеземным наночастицам ядро-оболочка». Ленгмюр . 24 (8): 4026–4031. дои : 10.1021/la703828v . ПМИД 18303930 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Лю, Цзянь; Цяо, Ши Чжан; Лю, Хао; Чен, Цзюнь; Орпе, Аджай; Чжао, Дунъюань; Лу, Гао Цин Макс (20 июня 2011 г.). «Распространение метода Штёбера на получение монодисперсного полимера резорцин-формальдегидной смолы и углеродных сфер». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (26): 5947–5951. дои : 10.1002/anie.201102011 . ПМИД 21630403 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Берг, Джон К. (2009). «Коллоидные системы: феноменология и характеристика» . Введение в интерфейсы и коллоиды: мост к нанонауке . Мировое научное издательство . стр. 367–368, 452–454. Бибкод : 2009iicb.book.....B . ISBN 9789813100985 .
^ Jump up to: ^а ^б Бодей, Дилан Дж.; Вертц, Джейсон Т.; Кучински, Джозеф П. (2015). «Функционализация наночастиц кремнезема для предотвращения коррозии основного металла» . В Конге, Эрик С.В. (ред.). Наноматериалы, полимеры и устройства: функционализация материалов и изготовление устройств . Джон Уайли и сыновья . стр. 121–140. ISBN 9781118866955 .
^ Jump up to: ^а ^б Киньяр, Сандрин; Массе, Сильви; Корадин, Тибо (2011). «Наночастицы на основе кремнезема для внутриклеточной доставки лекарств» . В Прокопе, Алесь (ред.). Внутриклеточная доставка . Фундаментальные биомедицинские технологии. Том. 5. Springer Science & Business Media . стр. 333–361. дои : 10.1007/978-94-007-1248-5_12 . ISBN 9789400712485 .
^ Jump up to: ^а ^б Цзюй, Хуансян; Сюэцзи, Чжан; Ван, Джозеф (2011). «Биосенсоры на основе золь-гель-матриц наночастиц» . НаноБиосенсинг . Биологическая и медицинская физика, Биомедицинская инженерия. Springer Science & Business Media . стр. 305–332. дои : 10.1007/978-1-4419-9622-0_10 . ISBN 9781441996220 .
^ Jump up to: ^а ^б Хиральдо, Л.Ф.; Лопес, БЛ; Перес, Л.; Уррего, С.; Сьерра, Л.; Меса, М. (ноябрь 2007 г.). «Применение мезопористого кремнезема». Макромолекулярные симпозиумы . 258 (1): 129–141. дои : 10.1002/masy.200751215 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Пиннавая, ТиДжей; Саяри, Абдель; Яронец, М. (14 апреля 2000 г.). Нанопористые материалы II . Эльзевир. стр. 747–55. ISBN 978-0-08-053726-9 .
^ Jump up to: ^а ^б Цю, Боченг; Син, Минъян; Чжан, Цзиньлун (2015). «Метод Штёбера для синтеза сверхлегких, пористых, растяжимых аэрогелей Fe ₂ O ₃ /графена для превосходных характеристик в реакции фото-Фентона и электрохимических конденсаторах». Дж. Матер. хим. А. 3 (24): 12820–12827. дои : 10.1039/C5TA02675J .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Штайнер, Стивен. «Кварцевый аэрогель (ТЭОС, базовый катализатор)» . aerogel.org . Проверено 21 ноября 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Аэрогель» . НАСА Миссия «Звездная пыль» . реактивного движения Лаборатория НАСА . 31 марта 2005 г. Проверено 11 декабря 2016 г. Аэрогель изготавливается путем сушки при высокой температуре и критическом давлении геля, состоящего из структурных единиц коллоидного кремнезема, наполненных растворителями. Аэрогель был подготовлен и сертифицирован для полетов в Лаборатории реактивного движения (JPL). Лаборатория реактивного движения также производила аэрогель для миссий Mars Pathfinder и Stardust.
^ Кольбе, Герхард (1956). Сложное химическое поведение кремнезема (доктор философии) (на немецком языке). Йенский университет имени Фридриха Шиллера .
^ Jump up to: ^а ^б Ван Блаадерен, А; Ван Гест, Дж.; Врий, А. (декабрь 1992 г.). «Монодисперсные коллоидные сферы кремнезема из тетраалкоксисиланов: механизм образования и роста частиц». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 154 (2): 481–501. Бибкод : 1992JCIS..154..481V . CiteSeerX 10.1.1.531.1922 . дои : 10.1016/0021-9797(92)90163-G .
^ Jump up to: ^а ^б Ван Хелден, АК; Янсен, Дж.В.; Врий, А. (июнь 1981 г.). «Получение и характеристика сферических монодисперсных дисперсий кремнезема в неводных растворителях». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 81 (2): 354–368. Бибкод : 1981JCIS...81..354В . дои : 10.1016/0021-9797(81)90417-3 .
^ Буасьер, Седрик; Ларбо, Андре; Бурго, Клоди; Прузе, Эрик; Бантон, Клиффорд А. (октябрь 2001 г.). «Исследование механизма сборки двухэтапного синтеза мезопористого кремнезема MSU-X». Химия материалов . 13 (10): 3580–3586. дои : 10.1021/cm011031b .
^ Сугимото, Тадао (2006). «Зарождение и рост монодисперсных частиц: механизмы». В Сомасундаране, П. (ред.). Энциклопедия поверхностных и коллоидных наук . Том. 7 (2-е изд.). ЦРК Пресс . стр. 4257–4270. ISBN 9780849395741 .
^ Мацукас, Фемида; Гулари, Эрдоган (октябрь 1989 г.). «Рост присоединения мономера с медленной стадией инициирования: модель роста частиц кремнезема из алкоксидов». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 132 (1): 13–21. Бибкод : 1989JCIS..132...13M . дои : 10.1016/0021-9797(89)90210-5 . hdl : 2027.42/27723 .
^ Мацукас, Фемида; Гулари, Эрдоган (сентябрь 1991 г.). «Возврат к распределениям самозаточки - полидисперсность при росте за счет добавления мономера». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 145 (2): 557–562. Бибкод : 1991JCIS..145..557M . дои : 10.1016/0021-9797(91)90385-L .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Богуш, Г.Х.; Зукоски, CF (март 1991 г.). «Равномерное осаждение частиц кремнезема: модель агрегативного роста». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 142 (1): 19–34. Бибкод : 1991JCIS..142...19B . дои : 10.1016/0021-9797(91)90030-C .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ли, Кангтак; Сатьягал, Арун Н.; Маккормик, Алон В. (декабрь 1998 г.). «Более пристальный взгляд на модель агрегации процесса Штёбера». Коллоиды и поверхности А: Физико-химические и инженерные аспекты . 144 (1–3): 115–125. дои : 10.1016/S0927-7757(98)00566-4 .
^ Букари, Х.; Лин, Дж. С.; Харрис, Монтана (октябрь 1997 г.). «Исследование методом малоуглового рентгеновского рассеяния образования частиц коллоидного кремнезема из алкоксидов: первичные частицы или нет?». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 194 (2): 311–318. Бибкод : 1997JCIS..194..311B . doi : 10.1006/jcis.1997.5112 . ПМИД 9398411 .
^ Смит, Дэвид Д.; Сибилль, Лоран; Крониз, Раймонд Дж.; Хант, Арлон Дж.; Ольденбург, Стивен Дж.; Вулф, Дэниел; Халас, Наоми Дж. (декабрь 2000 г.). «Влияние микрогравитации на рост кремнеземных наноструктур». Ленгмюр . 16 (26): 10055–10060. дои : 10.1021/la000643s . hdl : 2060/20010057257 . S2CID 97817904 .
^ Фогельсбергер, Вольфрам; Зейдель, Андреас; Брейер, Тило (апрель 2002 г.). «Кинетика образования частиц золя в зависимости от pH, изученная методом измерения вязкости в растворах кремнезема». Ленгмюр . 18 (8): 3027–3033. дои : 10.1021/la0114878 .
^ Jump up to: ^а ^б Грюн, Майкл; Лауэр, Ирис; Унгер, Клаус К. (март 1997 г.). «Синтез микро- и субмикронных сфер упорядоченного мезопористого оксида МСМ-41» . Продвинутые материалы . 9 (3): 254–257. дои : 10.1002/adma.19970090317 . S2CID 135537204 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Лю, Шицюань; Лу, Линчао; Ян, Чжунси; Круто, Пеги; Вансант, Этьен Ф. (июнь 2006 г.). «Дальнейшие исследования модифицированного метода Штёбера для сферического MCM-41». Химия и физика материалов . 97 (2–3): 203–206. doi : 10.1016/j.matchemphys.2005.09.003 .
^ Jump up to: ^а ^б Камбара, Кумико; Шимура, Наоки; Огава, Макото (2007). «Крупномасштабный синтез сферических частиц нанопористого кремнезема, нанесенных на шаблон поверхностно-активного вещества, методом Штёбера» . Журнал Керамического общества Японии . 115 (1341): 315–318. дои : 10.2109/jcersj.115.315 .
^ Вакасси, Р.; Флэтт, Р.Дж.; Хофманн, Х.; Чой, К.С.; Сингх, РК (июль 2000 г.). «Синтез сфер микропористого кремнезема». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 227 (2): 302–315. Бибкод : 2000JCIS..227..302В . дои : 10.1006/jcis.2000.6860 . ПМИД 10873314 .
^ Jump up to: ^а ^б Херд, Хизер; Гандехари, Хамидреза (2016). «Синтетические и токсикологические характеристики кремнеземных наноматериалов для визуализации и доставки лекарств» . В Ситхарамане, Баладжи (ред.). Справочник по нанобиоматериалам . ЦРК Пресс . п. 6-4. ISBN 9781420094671 .
^ Лу, Ань-Хуэй; Хао, Гуан-Пин; Сунь, Цян (19 сентября 2011 г.). «Можно ли создать углеродные сферы с помощью метода Штёбера?». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (39): 9023–9025. дои : 10.1002/anie.201103514 . ПМИД 21919134 .
^ «Аэогель – загадочный синий дым» (PDF) . реактивного движения Лаборатория НАСА . Проверено 23 ноября 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с «Аэрогели защищают от экстремальных температур» . Дополнительная программа НАСА по передаче технологий . 2010 . Проверено 11 декабря 2016 г.
^ Определения терминов, касающихся структуры и обработки золей, гелей, сеток и неорганических-органических гибридных материалов (Рекомендации IUPAC 2007) . Том. 79. 2007. С. 1801–1829. дои : 10.1351/goldbook.A00173 . ISBN 978-0-9678550-9-7 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Вудс, Тори (28 июля 2011 г.). «Аэрогели: тоньше, легче, прочнее» . Исследовательский центр Гленна , НАСА . Проверено 22 ноября 2016 г.
^ НАСА (7 мая 2002 г.). «Книга рекордов Гиннесса назвала аэрогель Лаборатории реактивного движения самым легким твердым телом в мире» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 25 мая 2009 года . Проверено 25 мая 2009 г.
^ Эгертер, Мишель А.; Левентис, Николас; Кобель, Матиас М., ред. (2011). Справочник по аэрогелям . Достижения в области золь-гель-материалов и технологий. Springer Science & Business Media . ISBN 9781441975898 .
^ Jump up to: ^а ^б Мидор, Мэри Энн Б. (2011). «Улучшение эластичных свойств аэрогелей, армированных полимерами» . В Эгертере, Мишель А.; Левентис, Николас; Кобель, Матиас М. (ред.). Справочник по аэрогелям . Достижения в области золь-гель-материалов и технологий. Springer Science & Business Media . стр. 315–334. doi : 10.1007/978-1-4419-75898-8_15 (неактивен 31 января 2024 г.). ISBN 9781441975898 . {{cite book}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка )
^ Мекленбург, Матиас (2012). «Аэрографит: сверхлегкий, гибкий наностенный материал из углеродных микротрубок с выдающимися механическими характеристиками». Продвинутые материалы . 24 (26): 3486–3490. дои : 10.1002/adma.201200491 . ПМИД 22688858 . S2CID 2787227 .
^ «Сверхлегкий аэрогель, произведенный в лаборатории Чжэцзянского университета» . Чжэцзянский университет . 19 марта 2013 года. Архивировано из оригинала 23 мая 2013 года . Проверено 21 ноября 2016 г.
^ Уитвам, Райан (26 марта 2013 г.). «Графеновый аэрогель — самый легкий материал в мире» . geek.com . Архивировано из оригинала 27 марта 2013 года . Проверено 21 ноября 2016 г.
^ Гао, Вэйхун; Ригу, Мюриэль; Оуэнс, Хью (декабрь 2016 г.). «Простой контроль наночастиц кремнезема с использованием нового метода изменения растворителя для изготовления искусственных фотонных кристаллов опала» . Журнал исследований наночастиц . 18 (12): 387. doi : 10.1007/s11051-016-3691-8 . ISSN 1388-0764 . ПМК 5161756 . ПМИД 28042282 .
^ Е. Аначков, Святослав; Васильева Цанова, Пенка (октябрь 2009 г.), Получение двумерных прямых опалов путем контролируемой сборки сфер кремнезема.

[52] Об этом сообщили как минимум два исследования.

[Stober-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Штёбер, Вернер; Финк, Артур; Бон, Эрнст (январь 1968 г.). «Контролируемый рост сфер монодисперсного кремнезема в микронном диапазоне размеров». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 26 (1): 62–69. Бибкод : 1968JCIS...26...62S . дои : 10.1016/0021-9797(68)90272-5 .

[Bogush-2] Jump up to: ^а ^б ^с Богуш, Г.Х.; Трейси, Массачусетс; Зукоски, CF (август 1988 г.). «Приготовление монодисперсных частиц кремнезема: контроль размера и массовой доли». Журнал некристаллических твердых тел . 104 (1): 95–106. Бибкод : 1988JNCS..104...95B . CiteSeerX 10.1.1.471.9863 . дои : 10.1016/0022-3093(88)90187-1 .

[WideUse-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Киклебик, Гвидо (2015). «Наночастицы и композиты» . В Леви, Дэвид; Заят, Маркос (ред.). Справочник по золь-гелю: синтез, характеристика и применение . Том. 3. Джон Уайли и сыновья . стр. 227–244. ISBN 9783527334865 .

[Kinetics-4] Jump up to: ^а ^б Богуш, Г.Х.; Зукоски, CF (март 1991 г.). «Исследование кинетики осаждения однородных частиц кремнезема путем гидролиза и конденсации алкоксидов кремния». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 142 (1): 1–18. Бибкод : 1991JCIS..142....1B . дои : 10.1016/0021-9797(91)90029-8 .

[LaMer-5] Jump up to: ^а ^б ЛаМер, Виктор К.; Динегар, Роберт Х. (1950). «Теория, получение и механизм образования монодисперсных гидрозолей». Дж. Ам. хим. Соц. 72 (11): 4847–4854. дои : 10.1021/ja01167a001 .

[MonomerAddition-6] Jump up to: ^а ^б Мацукас, Т; Гулари, Эрдоган (июль 1988 г.). «Динамика роста частиц кремнезема при катализируемом аммиаком гидролизе тетраэтилортосиликата». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 124 (1): 252–261. Бибкод : 1988JCIS..124..252M . дои : 10.1016/0021-9797(88)90346-3 . hdl : 2027.42/27243 .

[Boissiere1999-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г Буасьер, Седрик; ван дер Ли, Ари; Мансури, Абдеслам Эль; Ларбо, Андре; Прузе, Эрик (1999). «Двухстадийный синтез мезопористых микрометрических сферических частиц кремнезема MSU-X». Химические коммуникации (20): 2047–2048. дои : 10.1039/A906509A .

[Boissiere2000-8] Jump up to: ^а ^б ^с Буасьер, Седрик; Ларбо, Андре; ван дер Ли, Ари; Койман, Патрисия Дж.; Прузе, Эрик (октябрь 2000 г.). «Новый синтез мезопористого кремнезема MSU-X, контролируемый двухэтапным путем». Химия материалов . 12 (10): 2902–2913. дои : 10.1021/cm991188s .

[Prouzet-9] Jump up to: ^а ^б ^с Прузе, Эрик; Буасьер, Седрик (март 2005 г.). «Обзор синтеза, структуры и применения в процессах разделения мезопористого кремнезема MSU-X, полученного двухстадийным процессом» . Comptes Rendus Chimie . 8 (3–4): 579–596. дои : 10.1016/j.crci.2004.09.011 .

[Cademartiri-10] Jump up to: ^а ^б ^с Кадемартири, Ребекка; Брук, Майкл А.; Пелтон, Роберт; Бреннан, Джон Д. (2009). «Макропористый кремнезем с использованием «липкого» процесса Штёбера». Журнал химии материалов . 19 (11): 1583. doi : 10.1039/B815447C . S2CID 94969948 .

[Polystyrene-11] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Дин, Сюэфэн; Чжао, Цзинчжэ; Лю, Яньхуа; Чжан, Хэнбинь; Ван, Цзычэнь (октябрь 2004 г.). «Наночастицы кремнезема, инкапсулированные полистиролом посредством поверхностной прививки и эмульсионной полимеризации in situ». Материалы писем . 58 (25): 3126–3130. дои : 10.1016/j.matlet.2004.06.003 .

[Cyclen-12] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Массе, Сильви; Лоран, Гийом; Корадин, Тибо (2009). «Влияние циклических полиаминов на образование кремнезема в процессе Штёбера». Физическая химия Химическая физика . 11 (43): 10204–10. Бибкод : 2009PCCP...1110204M . дои : 10.1039/B915428K . ПМИД 19865778 . S2CID 37342876 .

[Polyamine-13] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Массе, Сильви; Лоран, Гийом; Чубуру, Франсуаза; Кадиу, Сирил; Дешан, Изабель; Корадин, Тибо (апрель 2008 г.). «Модификация процесса Штёбера полиазамакроциклом, приводящая к необычным кремнеземным наночастицам ядро-оболочка». Ленгмюр . 24 (8): 4026–4031. дои : 10.1021/la703828v . ПМИД 18303930 .

[Carbon1-14] Jump up to: ^а ^б ^с Лю, Цзянь; Цяо, Ши Чжан; Лю, Хао; Чен, Цзюнь; Орпе, Аджай; Чжао, Дунъюань; Лу, Гао Цин Макс (20 июня 2011 г.). «Распространение метода Штёбера на получение монодисперсного полимера резорцин-формальдегидной смолы и углеродных сфер». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (26): 5947–5951. дои : 10.1002/anie.201102011 . ПМИД 21630403 .

[Berg-15] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Берг, Джон К. (2009). «Коллоидные системы: феноменология и характеристика» . Введение в интерфейсы и коллоиды: мост к нанонауке . Мировое научное издательство . стр. 367–368, 452–454. Бибкод : 2009iicb.book.....B . ISBN 9789813100985 .

[monodisperse-16] Jump up to: ^а ^б Бодей, Дилан Дж.; Вертц, Джейсон Т.; Кучински, Джозеф П. (2015). «Функционализация наночастиц кремнезема для предотвращения коррозии основного металла» . В Конге, Эрик С.В. (ред.). Наноматериалы, полимеры и устройства: функционализация материалов и изготовление устройств . Джон Уайли и сыновья . стр. 121–140. ISBN 9781118866955 .

[DrugDelivery-17] Jump up to: ^а ^б Киньяр, Сандрин; Массе, Сильви; Корадин, Тибо (2011). «Наночастицы на основе кремнезема для внутриклеточной доставки лекарств» . В Прокопе, Алесь (ред.). Внутриклеточная доставка . Фундаментальные биомедицинские технологии. Том. 5. Springer Science & Business Media . стр. 333–361. дои : 10.1007/978-94-007-1248-5_12 . ISBN 9789400712485 .

[biosensor-18] Jump up to: ^а ^б Цзюй, Хуансян; Сюэцзи, Чжан; Ван, Джозеф (2011). «Биосенсоры на основе золь-гель-матриц наночастиц» . НаноБиосенсинг . Биологическая и медицинская физика, Биомедицинская инженерия. Springer Science & Business Media . стр. 305–332. дои : 10.1007/978-1-4419-9622-0_10 . ISBN 9781441996220 .

[MesoApplications-19] Jump up to: ^а ^б Хиральдо, Л.Ф.; Лопес, БЛ; Перес, Л.; Уррего, С.; Сьерра, Л.; Меса, М. (ноябрь 2007 г.). «Применение мезопористого кремнезема». Макромолекулярные симпозиумы . 258 (1): 129–141. дои : 10.1002/masy.200751215 .

[PinnavaiaSayari2000-20] Jump up to: ^а ^б ^с Пиннавая, ТиДжей; Саяри, Абдель; Яронец, М. (14 апреля 2000 г.). Нанопористые материалы II . Эльзевир. стр. 747–55. ISBN 978-0-08-053726-9 .

[non-silicaStober-21] Jump up to: ^а ^б Цю, Боченг; Син, Минъян; Чжан, Цзиньлун (2015). «Метод Штёбера для синтеза сверхлегких, пористых, растяжимых аэрогелей Fe ₂ O ₃ /графена для превосходных характеристик в реакции фото-Фентона и электрохимических конденсаторах». Дж. Матер. хим. А. 3 (24): 12820–12827. дои : 10.1039/C5TA02675J .

[Steiner-22] Jump up to: ^а ^б ^с Штайнер, Стивен. «Кварцевый аэрогель (ТЭОС, базовый катализатор)» . aerogel.org . Проверено 21 ноября 2016 г.

[Stardust-23] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и «Аэрогель» . НАСА Миссия «Звездная пыль» . реактивного движения Лаборатория НАСА . 31 марта 2005 г. Проверено 11 декабря 2016 г. Аэрогель изготавливается путем сушки при высокой температуре и критическом давлении геля, состоящего из структурных единиц коллоидного кремнезема, наполненных растворителями. Аэрогель был подготовлен и сертифицирован для полетов в Лаборатории реактивного движения (JPL). Лаборатория реактивного движения также производила аэрогель для миссий Mars Pathfinder и Stardust.

[Kolbe-24] Кольбе, Герхард (1956). Сложное химическое поведение кремнезема (доктор философии) (на немецком языке). Йенский университет имени Фридриха Шиллера .

[Blaaderen-25] Jump up to: ^а ^б Ван Блаадерен, А; Ван Гест, Дж.; Врий, А. (декабрь 1992 г.). «Монодисперсные коллоидные сферы кремнезема из тетраалкоксисиланов: механизм образования и роста частиц». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 154 (2): 481–501. Бибкод : 1992JCIS..154..481V . CiteSeerX 10.1.1.531.1922 . дои : 10.1016/0021-9797(92)90163-G .

[Van_Helden-26] Jump up to: ^а ^б Ван Хелден, АК; Янсен, Дж.В.; Врий, А. (июнь 1981 г.). «Получение и характеристика сферических монодисперсных дисперсий кремнезема в неводных растворителях». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 81 (2): 354–368. Бибкод : 1981JCIS...81..354В . дои : 10.1016/0021-9797(81)90417-3 .

[27] Буасьер, Седрик; Ларбо, Андре; Бурго, Клоди; Прузе, Эрик; Бантон, Клиффорд А. (октябрь 2001 г.). «Исследование механизма сборки двухэтапного синтеза мезопористого кремнезема MSU-X». Химия материалов . 13 (10): 3580–3586. дои : 10.1021/cm011031b .

[28] Сугимото, Тадао (2006). «Зарождение и рост монодисперсных частиц: механизмы». В Сомасундаране, П. (ред.). Энциклопедия поверхностных и коллоидных наук . Том. 7 (2-е изд.). ЦРК Пресс . стр. 4257–4270. ISBN 9780849395741 .

[MonomerAddition2-29] Мацукас, Фемида; Гулари, Эрдоган (октябрь 1989 г.). «Рост присоединения мономера с медленной стадией инициирования: модель роста частиц кремнезема из алкоксидов». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 132 (1): 13–21. Бибкод : 1989JCIS..132...13M . дои : 10.1016/0021-9797(89)90210-5 . hdl : 2027.42/27723 .

[MonomerAddition3-30] Мацукас, Фемида; Гулари, Эрдоган (сентябрь 1991 г.). «Возврат к распределениям самозаточки - полидисперсность при росте за счет добавления мономера». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 145 (2): 557–562. Бибкод : 1991JCIS..145..557M . дои : 10.1016/0021-9797(91)90385-L .

[Kinetics2-31] Jump up to: ^а ^б ^с Богуш, Г.Х.; Зукоски, CF (март 1991 г.). «Равномерное осаждение частиц кремнезема: модель агрегативного роста». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 142 (1): 19–34. Бибкод : 1991JCIS..142...19B . дои : 10.1016/0021-9797(91)90030-C .

[Kinetics3-32] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Ли, Кангтак; Сатьягал, Арун Н.; Маккормик, Алон В. (декабрь 1998 г.). «Более пристальный взгляд на модель агрегации процесса Штёбера». Коллоиды и поверхности А: Физико-химические и инженерные аспекты . 144 (1–3): 115–125. дои : 10.1016/S0927-7757(98)00566-4 .

[SAXS-33] Букари, Х.; Лин, Дж. С.; Харрис, Монтана (октябрь 1997 г.). «Исследование методом малоуглового рентгеновского рассеяния образования частиц коллоидного кремнезема из алкоксидов: первичные частицы или нет?». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 194 (2): 311–318. Бибкод : 1997JCIS..194..311B . doi : 10.1006/jcis.1997.5112 . ПМИД 9398411 .

[34] Смит, Дэвид Д.; Сибилль, Лоран; Крониз, Раймонд Дж.; Хант, Арлон Дж.; Ольденбург, Стивен Дж.; Вулф, Дэниел; Халас, Наоми Дж. (декабрь 2000 г.). «Влияние микрогравитации на рост кремнеземных наноструктур». Ленгмюр . 16 (26): 10055–10060. дои : 10.1021/la000643s . hdl : 2060/20010057257 . S2CID 97817904 .

[35] Фогельсбергер, Вольфрам; Зейдель, Андреас; Брейер, Тило (апрель 2002 г.). «Кинетика образования частиц золя в зависимости от pH, изученная методом измерения вязкости в растворах кремнезема». Ленгмюр . 18 (8): 3027–3033. дои : 10.1021/la0114878 .

[Unger-36] Jump up to: ^а ^б Грюн, Майкл; Лауэр, Ирис; Унгер, Клаус К. (март 1997 г.). «Синтез микро- и субмикронных сфер упорядоченного мезопористого оксида МСМ-41» . Продвинутые материалы . 9 (3): 254–257. дои : 10.1002/adma.19970090317 . S2CID 135537204 .

[MCM41-37] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Лю, Шицюань; Лу, Линчао; Ян, Чжунси; Круто, Пеги; Вансант, Этьен Ф. (июнь 2006 г.). «Дальнейшие исследования модифицированного метода Штёбера для сферического MCM-41». Химия и физика материалов . 97 (2–3): 203–206. doi : 10.1016/j.matchemphys.2005.09.003 .

[Kambara-38] Jump up to: ^а ^б Камбара, Кумико; Шимура, Наоки; Огава, Макото (2007). «Крупномасштабный синтез сферических частиц нанопористого кремнезема, нанесенных на шаблон поверхностно-активного вещества, методом Штёбера» . Журнал Керамического общества Японии . 115 (1341): 315–318. дои : 10.2109/jcersj.115.315 .

[Vacassy-39] Вакасси, Р.; Флэтт, Р.Дж.; Хофманн, Х.; Чой, К.С.; Сингх, РК (июль 2000 г.). «Синтез сфер микропористого кремнезема». Журнал коллоидной и интерфейсной науки . 227 (2): 302–315. Бибкод : 2000JCIS..227..302В . дои : 10.1006/jcis.2000.6860 . ПМИД 10873314 .

[Micelle-40] Jump up to: ^а ^б Херд, Хизер; Гандехари, Хамидреза (2016). «Синтетические и токсикологические характеристики кремнеземных наноматериалов для визуализации и доставки лекарств» . В Ситхарамане, Баладжи (ред.). Справочник по нанобиоматериалам . ЦРК Пресс . п. 6-4. ISBN 9781420094671 .

[Carbon2-41] Лу, Ань-Хуэй; Хао, Гуан-Пин; Сунь, Цян (19 сентября 2011 г.). «Можно ли создать углеродные сферы с помощью метода Штёбера?». Angewandte Chemie, международное издание . 50 (39): 9023–9025. дои : 10.1002/anie.201103514 . ПМИД 21919134 .

[42] «Аэогель – загадочный синий дым» (PDF) . реактивного движения Лаборатория НАСА . Проверено 23 ноября 2016 г.

[NASASpinoff-43] Jump up to: ^а ^б ^с «Аэрогели защищают от экстремальных температур» . Дополнительная программа НАСА по передаче технологий . 2010 . Проверено 11 декабря 2016 г.

[44] Определения терминов, касающихся структуры и обработки золей, гелей, сеток и неорганических-органических гибридных материалов (Рекомендации IUPAC 2007) . Том. 79. 2007. С. 1801–1829. дои : 10.1351/goldbook.A00173 . ISBN 978-0-9678550-9-7 . {{cite book}}: |journal= игнорируется ( помогите )

[NASA-45] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Вудс, Тори (28 июля 2011 г.). «Аэрогели: тоньше, легче, прочнее» . Исследовательский центр Гленна , НАСА . Проверено 22 ноября 2016 г.

[46] НАСА (7 мая 2002 г.). «Книга рекордов Гиннесса назвала аэрогель Лаборатории реактивного движения самым легким твердым телом в мире» . Лаборатория реактивного движения . Архивировано из оригинала 25 мая 2009 года . Проверено 25 мая 2009 г.

[47] Эгертер, Мишель А.; Левентис, Николас; Кобель, Матиас М., ред. (2011). Справочник по аэрогелям . Достижения в области золь-гель-материалов и технологий. Springer Science & Business Media . ISBN 9781441975898 .

[PolymerReinforced-48] Jump up to: ^а ^б Мидор, Мэри Энн Б. (2011). «Улучшение эластичных свойств аэрогелей, армированных полимерами» . В Эгертере, Мишель А.; Левентис, Николас; Кобель, Матиас М. (ред.). Справочник по аэрогелям . Достижения в области золь-гель-материалов и технологий. Springer Science & Business Media . стр. 315–334. doi : 10.1007/978-1-4419-75898-8_15 (неактивен 31 января 2024 г.). ISBN 9781441975898 . {{cite book}}: CS1 maint: DOI неактивен по состоянию на январь 2024 г. ( ссылка )

[49] Мекленбург, Матиас (2012). «Аэрографит: сверхлегкий, гибкий наностенный материал из углеродных микротрубок с выдающимися механическими характеристиками». Продвинутые материалы . 24 (26): 3486–3490. дои : 10.1002/adma.201200491 . ПМИД 22688858 . S2CID 2787227 .

[50] «Сверхлегкий аэрогель, произведенный в лаборатории Чжэцзянского университета» . Чжэцзянский университет . 19 марта 2013 года. Архивировано из оригинала 23 мая 2013 года . Проверено 21 ноября 2016 г.

[51] Уитвам, Райан (26 марта 2013 г.). «Графеновый аэрогель — самый легкий материал в мире» . geek.com . Архивировано из оригинала 27 марта 2013 года . Проверено 21 ноября 2016 г.

[53] Гао, Вэйхун; Ригу, Мюриэль; Оуэнс, Хью (декабрь 2016 г.). «Простой контроль наночастиц кремнезема с использованием нового метода изменения растворителя для изготовления искусственных фотонных кристаллов опала» . Журнал исследований наночастиц . 18 (12): 387. doi : 10.1007/s11051-016-3691-8 . ISSN 1388-0764 . ПМК 5161756 . ПМИД 28042282 .

[54] Е. Аначков, Святослав; Васильева Цанова, Пенка (октябрь 2009 г.), Получение двумерных прямых опалов путем контролируемой сборки сфер кремнезема.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ а ]

[ 52 ]

[ 53 ]