Tuning the mechanical properties of silica microcapsules

文献情報

出版日 2010-10-21
DOI 10.1039/C0CP00871K
インパクトファクター 3.676
著者

Lijuan Zhang, Maria D'Acunzi, Michael Kappl, Arnout Imhof, Alfons van Blaaderen, Hans-Jürgen Butt, Robert Graf, Doris Vollmer


原文を見る

要旨

Heat treatment is a standard method to increase the hardness of silica in various applications. Here, we tested the effect of high temperature annealing on the mechanical properties of silica microcapsules by force spectroscopy under point loads applied to the particle shell. The Young's modulus of the shells moderately increases after annealing at temperatures above 500 °C. Temperatures over 850 °C result in a much stronger increase and the Young's modulus is close to that of fused silica after annealing at 1100 °C. NMR analysis revealed that in untreated microcapsules synthesized by seeded growth using the Stöber method only 55% of the silicon atoms form siloxane bonds with four neighbors, whereas the remaining ones only form three or less siloxane bonds each and, thus, a large number of ethoxy and silanol groups still exist. During annealing at 500 °C, these are successively transformed into siloxane bonds through condensation reactions. This process correlates with only a moderate increase in Young's modulus. The strong increase at temperatures above 850 °C was associated with a densification which was associated by a decrease in capsule size and shell thickness while the shells remained homogenous and of spherical shape. The main strengthening of the shells is thus mainly due to compaction by sintering at length scales significantly larger than that of local siloxane bonds.

関連文献

Theoretical characterization of the conformational features of unnatural oligonucleotides containing a six nucleotide genetic alphabet

Wenjuan Wang, Xiehuang Sheng, Shaolong Zhang, Fang Huang, Chuanzhi Sun, Jianbiao Liu, Dezhan Chen

2016-09-20 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05594J

The i-TTM model for ab initio-based ion–water interaction potentials. II. Alkali metal ion–water potential energy functions

Marc Riera, Andreas W. Götz, Francesco Paesani

2016-08-22 Paper

DOI: 10.1039/C6CP02553F

Strong shear-driven large scale formation of hybrid shish-kebab in carbon nanofiber reinforced polyethylene composites during the melt second flow

Xiao-Chao Xia, Wei Yang, Zheng-Ying Liu, Rui-Yan Zhang, Dan-Dan Xie, Ming-Bo Yang

2016-10-06 Paper

DOI: 10.1039/C6CP04901J

Specific effects of monovalent counterions on the structural and interfacial properties of dodecyl sulfate monolayers

Daniel T. Allen, Yussif Saaka, Luis Carlos Pardo, M. Jayne Lawrence, Christian D. Lorenz

2016-10-19 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05714D

Thermal transport properties of antimonene: an ab initio study

Shudong Wang, Wenhua Wang, Guojun Zhao

2016-10-20 Paper

DOI: 10.1039/C6CP06088A

Fluorescence quantum yield rationalized by the magnitude of the charge transfer in π-conjugated terpyridine derivatives

Marie Humbert-Droz, Claude Piguet, Tomasz A. Wesolowski

2016-09-16 Paper

DOI: 10.1039/C6CP04252J

Unravelling the fundamentals of thermal and chemical expansion of BaCeO3 from first principles phonon calculations

Andreas Løken, Reidar Haugsrud, Tor S. Bjørheim

2016-10-19 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05710A

Warburg's impedance revisited

2016-10-04 Paper

DOI: 10.1039/C6CP05049B

Understanding charge transport in non-doped pristine and surface passivated hematite (Fe2O3) nanorods under front and backside illumination in the context of light induced water splitting

Prince Saurabh Bassi, Li Xianglin, Yanan Fang, Joachim Say Chye Loo, Lydia Helena Wong

2016-10-10 Communication

DOI: 10.1039/C6CP05379C

こちらもおすすめ

化合物よくある質問

(S)-四氢呋喃-3-羧酸の物理化学的性質は何ですか?

CAS番号168395-26-4の(S)-四氢呋喃-3-羧酸は、白色の結晶が特徴的な性質を持ちます。分子量は128.08であり、水に溶けやすく、アルコールなど...

168395-26-4(3S)-Tetrahydro-3-fu...
化合物よくある質問

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物はどのように処理すべきですか?

塩基性硫黄化合物1,3-ジメチル-1-[5-(三氟甲基)-1,3,4-硫杂环己二酮-2-基]尿素を含む廃棄物は、専門的な廃棄処理施設で焼却処理を行うべきです。ま...

25366-23-81,3-Dimethyl-1-[5-(t...
化合物よくある質問

インドリジン-2-カルボン酸は安全ですか?

インドリジン-2-カルボン酸は一般的に安全ですが、過度に濃い状態では刺激性があります。取り扱いには適切な防護具を使用し、直接触れや吸入を避ける必要があります。

3189-48-8Indolizine-2-carboxy...
化合物よくある質問

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールの市場動向や研究トレンドはどうですか?

5-甲基-2-(3-ピリジニル)-1,3-テイゾール-4-オールは、医薬品や農薬、および合成化学の分野において研究が進められています。市場動向としては、化学物質...

131786-48-65-Methyl-2-(3-pyridi...
化合物よくある質問

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛はどのように保存すればよいですか?

4,4',4''-(嘧啶-2,4,6-三基)三苯甲醛は、密閉容器に保管し、避けておくことが重要です。室温で保管し、直射日光を避けてください。

2230887-23-54,4',4''-(2,4,6-Pyri...
化合物よくある質問

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールについて、適用される法規ガイドラインは何ですか?

(3aR)-1,3,3-トリフェニルテトラヒドロ-3H-ピロロ[1,2-c][1,3,2]-オキザボロロールは、GHS(国際危険物識別ルール)の分類が適用されま...

145238-45-5(3aR)-1,3,3-Tripheny...
化合物よくある質問

N,N-ジブチルプロパニジアミンの主な用途は何ですか?

N,N-ジブチルプロパニジアミンは主にアクリル酸エステルの固化剤、界面活性剤、及び農薬の製造材料として使用されます。

102-83-0N,N-Dibutyl-1,3-prop...
化合物よくある質問

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品はありますか?

6-(4-氯苯氧基)吡啶-3-胺の代替品としては、他の芳香族アミン化合物や類似の除草剤が考えられます。ただし、他の化合物と同様に、代替品の選択には安全性と効果性...

75926-64-66-(4-Chlorophenoxy)-...
化合物よくある質問

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全ですか?

4-甲基伞形酮硬脂酸酯は安全性に関しては一定の注意が必要で、直接的な皮膚刺激や吸入毒性は報告されていませんが、吸入は避けるべきです。

79408-85-84-Methyl-2-oxo-2H-ch...
化合物よくある質問

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際の実験室安全事項は何ですか?

3-フェニル-3,4-ジヒドロ-2H-1,4-ベンゾキサジンを取り扱う際は、防塵マスク、ゴーグル、ゴム手袋を使用し、ドラフトチャンバー内で作業することを推奨しま...

70310-30-43-Phenyl-3,4-dihydro...

掲載誌

Physical Chemistry Chemical Physics

Physical Chemistry Chemical Physics
CiteScore: 5.5
自己引用率: 10.3%
年間論文数: 3036

Physical Chemistry Chemical Physics (PCCP) is an international journal co-owned by 19 physical chemistry and physics societies from around the world. This journal publishes original, cutting-edge research in physical chemistry, chemical physics and biophysical chemistry. To be suitable for publication in PCCP, articles must include significant innovation and/or insight into physical chemistry; this is the most important criterion that reviewers and Editors will judge against when evaluating submissions. The journal has a broad scope and welcomes contributions spanning experiment, theory, computation and data science. Topical coverage includes spectroscopy, dynamics, kinetics, statistical mechanics, thermodynamics, electrochemistry, catalysis, surface science, quantum mechanics, quantum computing and machine learning. Interdisciplinary research areas such as polymers and soft matter, materials, nanoscience, energy, surfaces/interfaces, and biophysical chemistry are welcomed if they demonstrate significant innovation and/or insight into physical chemistry. Joined experimental/theoretical studies are particularly appreciated when complementary and based on up-to-date approaches.

おすすめサプライヤー

免責事項
このページに表示される学術雑誌情報は、参考および研究目的のみを目的としています。当社は雑誌出版社とは提携しておらず、投稿の取り扱いも行っておりません。出版に関するお問い合わせは、各雑誌出版社に直接ご連絡ください。
表示されている情報に誤りがある場合は、support@chemtradehub.com までご連絡ください。迅速に確認し、対応いたします。