29Si NMR研究St(o)iber反应的化学动力学

• 作者: 刘瑞丽 吴东 孙予罕 徐耀 李志宏 袁汉珍 邓风 高红昌
• 来源期刊: 化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 动力学,29Si NMR,Stoiber反应,溶胶-凝胶
• 年，卷（期）: 2004,（1）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 22-27
• 页数: 6页
• 分类号: O6
• 字数: 5789字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0567-7351.2004.01.005

摘要

Stoiber反应以低分子量的醇为溶剂,由正硅酸乙酯(TEOS)在氨催化下水解缩聚形成高度分散的尺寸为5～2000 nm的球形SiO2颗粒,是溶胶-凝胶过程的典型反应.通过液体29Si NMR研究Stoiber反应水解和缩聚的动力学过程,确定了反应过程的中间体是Q10,而不是文献所说的Q61.得到了TEOS碱性条件下决速步的水解速率方程r=kh[TEOS][NH3]0.457·[H2O]0.051,其速率常数为kh＝7.32×10-3 mol-0.5·dm1.5·min-1 (T=25 ℃),利用过渡态理论得到决速步以外的反应方程的速率常数.同时得到了反应活化能Ea和指前因子A的值.结果表明,温度升高,所有反应的速率均增大,决速步的反应速率增大得较多,说明升高温度更有利于Q10的生成;水量的改变对所有反应速率几乎没有影响;催化剂的用量对其水解和缩聚速率影响较大.