Polvere di riempimento chimico di silice inodore per vetro ed elettronica

Diossido di silicio è un materiale inorganico non metallico cruciale e una matrice funzionale, rinomato per le sue proprietà chimiche stabili, la struttura porosa regolabile e l'eccellente resistenza meccanica. Svolge un ruolo centrale nella produzione di fascia alta e nell'innovazione tecnologica. La sua produzione comprende la comminuzione fisica e la sintesi chimica, con processi principali che includono la via naturale della "purificazione della sabbia di quarzo" e la via sintetica del "silicato di sodio + acido → silice precipitata".

❋ Alias: Silice, Sabbia di quarzo (naturale), Nero di carbonio bianco, Silice fumata (sintetica)
❋ Nome inglese: Silicon Dioxide
❋ Formula chimica: SiO₂
❋ Peso molecolare: 60.08
❋ Numero CAS: 14808-60-7 (quarzo), 112945-52-5 (amorfo)

Proprietà chiave: Chimicamente inerte, elevata durezza, porosità regolabile, modificabilità della superficie

Scenari applicativi di frontiera

1. "Substrato isolante e di supporto" nell'industria dell'informazione elettronica

   • Strato dielettrico per la produzione di chip: Serve come consumabile chiave nel CMP (Chemical Mechanical Polishing) per la planarizzazione globale del wafer;

   • Materiali per l'imballaggio elettronico: Quarzo fuso ad alta purezza utilizzato nell'imballaggio avanzato dei chip, che soddisfa i requisiti di basso coefficiente dielettrico e alta stabilità termica.

2. "Potenziatore delle prestazioni" nelle nuove tecnologie energetiche

   • Rivestimento del separatore per batterie al litio: Il rivestimento in nano-silice migliora la stabilità termica del separatore e la bagnabilità dell'elettrolita;

   • Riempitivo per elettroliti allo stato solido: Agisce come riempitivo inorganico per migliorare la resistenza meccanica e la conduttività ionica degli elettroliti polimerici.

3. "Supporto catalitico intelligente" nell'industria chimica verde

   • Materiali catalitici porosi: La silice a dimensione di poro controllata (ad esempio, SBA-15, MCM-41) supporta i catalizzatori metallici per la catalisi a forma selettiva;

   • Letto fisso biocatalitico: La silice mesoporosa immobilizza gli enzimi, migliorando la stabilità e la riutilizzabilità degli enzimi.

4. "Piattaforma di rilascio mirato" nella salute della vita

   • Sistemi di rilascio controllato di farmaci: Le nanoparticelle di silice mesoporosa cava fungono da vettori di farmaci per il rilascio pH-responsivo;

   • Somministrazione di terapia genica: Nanoparticelle di silice funzionalizzate utilizzate per la somministrazione di siRNA/DNA, migliorando l'efficienza della trasfezione.

Sviluppi tecnologici e sviluppo sostenibile

• Svolta nella sintesi verde: Sviluppa il metodo del modello di biomassa (ad esempio, modello di cellulosa) per la sintesi di silice porosa gerarchica, riducendo il consumo di energia e l'inquinamento;

• Controllo preciso della struttura: Utilizza la tecnologia di autoassemblaggio molecolare per ottenere una regolazione accurata delle dimensioni dei pori (1-50 nm) e della struttura dei canali;

• Innovazione nella modifica funzionale: Attraverso la modifica con agente di accoppiamento silanico, sviluppa prodotti funzionali specifici come silice idrofobica, amminata e carbossilata;

• Riciclo delle risorse: Estrae silice ad alto valore aggiunto dai rifiuti agricoli come bucce di riso e paglia, trasformando i rifiuti in tesori.