Кинетические особенности и механизм формирования сферических частиц кремнезема по данным динамического рассеяния света
Автор: Камашев Д.В., Асхабов А.М.
Журнал: Вестник геонаук @vestnik-geo
Рубрика: Научные статьи
Статья в выпуске: 3 (375), 2026 года.
Бесплатный доступ
Методом динамического рассеяния исследованы кинетические особенности формирования монодисперсных сферических частиц кремнезема в модельной системе, основанной на гидролизе тетраэтоксисилана в органической среде. В результате анализа полученных данных выявлены три стадии формирования частиц кремнезема: 1) конденсация гидроксисиланов с образованием ди- и триммеров; 2) формирование разветвленных полимерных структур; 3) упаковка полученных структур в пространстве с образованием конечных сфер (глобул) кремнезема. Показано, что минимальный гидродинамический радиус частиц кремнезема, который фиксируется в процессе их зарождения, не зависит от условий их получения и составляет около 8 нм. Установленные закономерности существования стадий образования сферических частиц кремнезема и связанная с этим возможность контроля их длительности в перспективе позволят программировать размер и степень монодисперсности сфер, оптимизировать способы внедрения необходимых элементов в структуру частиц, совершенствовать технологии создания нанокомпозитных материалов на их основе.
Монодисперсные сферические частицы кремнезема, динамическое светорассеяние, механизм образования, кинетические особенности
Короткий адрес: https://sciup.org/149151125
IDR: 149151125 | УДК: 549.08(544.77+549.057) | DOI: 10.19110/geov.2026.3.4
Kinetic features and mechanism of formation of spherical silica particles according to dynamic light scattering data
The kinetic features of monodisperse spherical silica particle formation are investigated by dynamic light scattering in a model system based on the hydrolysis of tetraethoxysilane in an organic medium. The analysis of the experimental data reveals three distinct stages of silica particle formation: I) condensation of hydroxysilanes yielding di- and trimers; II) formation of branched polymeric structures; III) spatial packing of the resulting structures into final silica spheres (globules). It is demonstrated that the minimum hydrodynamic radius of silica particles detected during nucleation is independent of the synthesis conditions and is approximately 8 nm. The established patterns of existence of the stages of formation of spherical silica particles and the associated possibility of controlling their duration will in the future make it possible to program the size and degree of monodispersity of spheres, optimize the methods of introducing the necessary elements into the structure of particles, and improve the technologies for creating nanocomposite materials based on them.
