نانوسیلیکون دی‌اکسید (SiO2) که همچنین به عنوان نانوسیلیکا یا نانوسیلیس شناخته می‌شود، نانو پودراکسید سیلیسیوم (SiO2) می باشد. اندازه ذرات نانوسیلیس در مقیاس نانو به طور معمول 5 تا 100 نانومتر (nm) با سطح ویژه (SSA) در محدوده 25m2/g تا 50m2/g می باشد. این ماده به دلیل ثبات مولکولی، قابلیت سمی بودن کم و توانایی آنها در برقراری پیوند با طیف وسیعی از مولکول‌ها و پلیمرها است. نانو سلیس به دلیل افزایش استحکام مکانیکی رزین های کامپوزیتی مورد توجه قرار گرفته است. اندازه ذرات نانو سیلیس بر استحکام و صافی سطح تأثیر می گذارند . نانو سیلیس در ماهیت شیمیایی خود امکان انحلال در حلال های آبی و بسیاری از حلال های مرسوم غیر آبی را ندارند و این ویژگی تعلیق پایدار نانو سیلیس در بسیاری از مصارف صنعتی مورد توجه قرار گرفنه است.
کاربردهای نانو سیلیس در صنعت
صنعت لاستیک و تایر: نانو سیلیس به عنوان پرکننده و تقویت کننده در تولید لاستیک و تایر استفاده می شود. این خواص مکانیکی مانند استحکام کششی، مقاومت در برابر پارگی و مقاومت در برابر سایش ترکیبات لاستیکی را بهبود می بخشد و منجر به تولید تایرها و محصولات لاستیکی با کارایی بالا می شود.
مواد ساختمانی: نانو SiO2 به مخلوط سیمان و بتن اضافه می شود تا خواص آنها را افزایش یابد. مقاومت فشاری، دوام و مقاومت در برابر مواد شیمیایی را بهبود می بخشد و بتن را برای ساخت و ساز در محیط های چالش برانگیز مناسب تر می کند.
پوشش و رنگ: نانو سیلیس به عنوان پرکننده و افزودنی در پوشش ها و رنگ ها برای بهبود مقاومت در برابر خراش، سختی و مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش (اشعه UV) استفاده می شود. همچنین خواص بازدارنده پوشش ها را افزایش می دهد و در برابر رطوبت و عوامل محیطی محافظت می کند.
چسب و آب بند: نانو SiO2 در چسب‌ها و درزگیرها به منظور بهبود استحکام باند، چسبندگی به سطوح مختلف و مقاومت در برابر عوامل محیطی اضافه می شود.
پلاستیک ها و کامپوزیت ها: نانو SiO2 به عنوان تقویت کننده در پلاستیک ها و مواد کامپوزیت برای بهبود خواص مکانیکی آنها مانند استحکام، سفتی و پایداری حرارتی استفاده می شود.
الکترونیک: نانو سیلیس در الکترونیک، به ویژه در ساخت نیمه هادی ها، برای تشکیل لایه های عایق و افزایش عملکرد و بازدهی دستگاه های الکترونیکی استفاده می شود.
کاتالیست: نانو SiO2 به عنوان یک ماده کمکی برای کاتالیزورهای مختلف استفاده می شود که در واکنش های شیمیایی و فرآیندهای صنعتی ضروری هستند.
محصولات بهداشتی: در محصولات مراقبت از پوست، ضدآفتاب ها و لوازم آرایشی به دلیل توانایی آن در پراکندگی و جذب اشعه ماوراء بنفش (اشعه UV) و ایجاد محافظت در برابر اشعه ماوراء بنفش استفاده می شود.
ذخیره انرژی: نانو SiO2 برای استفاده در دستگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی، مانند باتری‌های لیتیومی، برای بهبود عملکرد و افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فیلتراسیون و جداسازی: نانو سیلیس به دلیل اندازه ذرات ریز و سطح بالای آن در غشاهای فیلتراسیون و فرآیندهای جداسازی استفاده می شود که امکان فیلتراسیون و جداسازی موثر ذرات و آلاینده ها را فراهم می کند.
از دیگر کاربردهای نانو سیلیس میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
- پولیش شیمیایی
- لوازم آرایشی
- لاک ها
- مواد غذایی
- شیشه تخت
- محصولات شیشه ای
- ماسه مذاب
- سیمان
- فایبر گلاس
- مینای سرامیکی
نانو سیلیس (SiO2) محصول دانش بنیان
نکات ایمنی در هنگام استفاده از نانو سیلیس
توجه به این نکته مهم است که در حالی که نانو SiO2 مزایای مختلفی را در این کاربردها ارائه می‌کند، نگرانی‌هایی در مورد خطرات بالقوه سلامتی و زیست‌محیطی مرتبط با قرار گرفتن در معرض نانوذرات نیز وجود دارد. برای اطمینان از استفاده ایمن از آن در محیط های صنعتی، اقدامات و دستورالعمل های ایمنی مناسب باید در طول کار و استفاده از آن رعایت شود.