不同天然矿物制备纳米硅及微观形貌特征研究

作者：李春生 吴小贤    单位：浙江省地质院；浙江省非金属矿工程技术研究中心；浙江省海洋地质调查大队

关键词：叶蜡石；蒙脱石；硅藻土；镁热还原；纳米硅

摘  要：本试验以叶蜡石、蒙脱石、硅藻土和二氧化硅为前驱体，通过熔盐辅助镁热还原的方法制备不同形貌纳米硅材料。采用 X 射线衍射(XRD)、低温N - 吸附 / 脱附、扫描电镜(SEM)等研究不同矿物前驱体、金属镁添加量对制备多孔纳米硅的影响。结果表明，镁的加入量对纳米硅含量具有双相效应，适量的金属镁可促进前驱体中 SiO2 的还原，然而当加入的镁超过一定量时，会导致纳米硅产率降低；蒙脱石前驱体中不同矿物的 SiO2 在镁热还原过程中表现出不同的活性，SiO2 被还原活性顺序为蒙脱石 > 长石 > 石英；因蒙脱石与叶蜡石结构稳定性不同，在相同还原条件下，蒙脱石比叶蜡石更易被镁还原。不同硅前驱体制备的纳米硅材料在形貌和孔结构等方面存在差异，选择不同结构的前驱体，可获得形貌特异的纳米硅材料。