Энциклопедический словарь нанотехнологий

ЗОЛЬГЕЛЬ ПЕРЕХОД

Термин
золь-гель переход
Термин на английском
sol gel transition
Синонимы
Аббревиатуры
Связанные термины
амбигель, золь-гель переход, стимулированный замораживанием, коагуляция, нанопорошок, коллоидная система
Определение
Процесс структурирования твердых наночастиц и окружающих их сольватных оболочек в коллоидном растворе, сопровождающийся значительным повышением его вязкости и протекающий при увеличении концентрации коллоидного раствора или под влиянием иных внешних воздействий (охлаждение, изменение рН или ионной силы коллоидного раствора).
Описание

Размер частиц дисперсной фазы в стабильном высокодисперсном коллоидном растворе - золе - составляет 10-9-10-6м. Увеличение концентрации дисперсной фазы приводит к появлению коагуляционных контактов между частицами и началу структурирования - гелеобразования. Коагуляционные структуры характеризуются низкой прочностью, определяемой ван-дер-ваальсовыми силами, при этом взаимодействие частиц осуществляется через равновесную по толщине прослойку дисперсионной среды. Для так называемых коагуляционных структур дальнего взаимодействия сила взаимодействия частиц составляет 10-11-10-10Н/контакт, а расстояние между ними - 10-8-10-7м.Такие структуры характеризуются полным самопроизвольным восстановлением после механического разрушения.Дальнейшее повышение объемной концентрации дисперсной фазы приводит к постепенному исчезновению способности к тиксотропному восстановлению, а по мере снижения содержания дисперсионной среды теряются также эластичные и пластические свойства. При фиксации частиц в структуре, соответствующей ближней коагуляции, прочность коагуляционных контактов возрастает до 10-9-10-8Н, а расстояние между частицами снижается до 10-9м. На этой стадии могут возникнуть и атомные (точечные) контакты, характеризующиеся прочностью 10-8-10-6Н/контакт. На практике чаще встречаются коагуляционные структуры обоих типов. Для повышения стабильности структур, регулирования реологических свойств и управления процессами структурообразования воздействуют на прочность контактов путем модификации поверхности частиц добавками ПАВ или путем создания в растворе пространственной структуры высокомолекулярного органического полимера.

Авторы
  • Гусев Александр Иванович, д.ф.-м.н.
  • Шляхтин Олег Александрович, к.х.н.
Ссылки
  1. Золь-гель процесс / Химическая энциклопедия. Т. 2 в 5 т. - М.: Советская энциклопедия, 1990 - С. 173 - 174
  2. Золи / Химическая энциклопедия. Т. 2. в 5 т. - М.: Советская энциклопедия, 1990 - С. 170
  3. Гели / Химическая энциклопедия. Т. 1 в 5 т. - М.: Советская энциклопедия, 1990 - С. 513
Иллюстрации
Теги
Разделы
Золь-гель-технологии
Методы формирования наноматериалов
Объекты традиционных технологий («нанопорошки», нанопористые материалы, золи, гели, эмульсии, наногетерогенные полимеры и т.д.)
(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)