PEG-300修饰SiO2薄膜：性能优化与热稳定性提升

"PEG-300对SiO2薄膜的修饰 (2012年) - 西安工程大学学报" 这篇论文探讨了如何通过引入聚乙二醇300（PEG-300）来改善二氧化硅（SiO2）薄膜的性能。在SiO2薄膜的制备过程中，研究人员使用了溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术，以正硅酸乙酯为主要原料在玻璃载片上形成薄膜。关键在于，他们在制备过程中添加了PEG-300，以此观察其对SiO2溶胶性质的影响。 研究表明，PEG-300在SiO2溶胶中起到了降低粘度的作用，其临界胶束浓度（CMC）的体积分数大约为6.16%。这意味着在该浓度下，PEG-300分子开始聚集形成胶束，有助于改善溶胶的流变性和稳定性。此外，PEG-300对溶胶的稳定作用与其添加量密切相关，最佳的添加量为15%（质量分数）。在这个比例下，PEG-300能够显著改善SiO2薄膜的性能。 具体而言，添加PEG-300能够减小薄膜的孔径并增加比表面积，从而提高薄膜的热稳定性。通过热重差热分析（TG-DTG）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和 Brunauer-Emmett-Teller（BET）等测试方法，研究人员对薄膜的性能、结构和孔径分布进行了详细表征。结果显示，经PEG-300处理后的二氧化硅薄膜比表面积可达334.89 m²/g，孔容为0.28 cm³/g，平均孔半径为2.36 nm，最小可能孔半径为1.04 nm。 二氧化硅溶胶因其独特的性质，如均匀的颗粒大小、大的比表面积和良好的成膜能力，在多个领域有着广泛应用，包括作为催化剂载体、陶瓷材料、复合涂料和吸附剂。而溶胶-凝胶法制备的无机薄膜，尤其是二氧化硅薄膜，因其出色的热化学稳定性，适合在极端环境下使用。然而，传统的制备工艺仍存在一些问题，如稳定性不足、孔隙率低和机械强度低等。因此，对制备工艺的改进，如在溶胶中加入PEG-300，成为提高薄膜性能的关键。 这篇论文的研究不仅提升了SiO2薄膜的性能，也为解决上述问题提供了新的思路。通过调整PEG-300的添加量，可以实现对薄膜孔径和比表面积的精确控制，这对于优化二氧化硅薄膜在各种应用中的性能至关重要。同时，这也为其他类似无机薄膜的改性提供了参考。