硅回收的环境友好方法：水溶液中二氧化硅纳米颗粒的合成
材料科学
2021-09-15 v1
摘要
未来几十年将产生来自各类源头的成吨硅废料，且尚无可靠的回收途径。将块体硅转化为 SiO2 纳米颗粒具有环境意义，因为它提供了回收残余硅废料的方法。为满足硅回收需求，我们开发了一种自上而下方法，可实现块体硅 100% 转化为尺寸为 8-50 nm 的二氧化硅纳米颗粒。除二氧化硅的升级回收潜力外，我们的方法还具有简便、可放大和粒径分布可控等优势。光学、光子学、医学和机械应用等许多科学与制造领域都需要尺寸可控的二氧化硅纳米颗粒制备。我们证明对温度和水解时间的控制对平均粒径与分布形状有显著影响。此外，我们利用理论成核模型和量子密度泛函理论计算揭示了纳米颗粒的形成过程。我们的结果为二氧化硅纳米颗粒制备提供了理论与实验基础，并为进一步硅资源保护研究铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2007.07041,
title = {Environmentally friendly method of silicon recycling: synthesis of silica nanoparticles in an aqueous solution},
author = {J. V. Bondareva and T. F. Aslyamov and A. G. Kvashnin and P. V. Dyakonov and Y. O. Kuzminova and Yu. A. Mankelevich and E. N. Voronina and S. A. Dagesyan and A. V. Egorov and R. A. Khmelnitsky and M. A. Tarkhov and N. V. Suetin and I. S. Akhatov and S. A. Evlashin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2007.07041},
year = {2021}
}
备注
33 pages, 13 figures