接上文

    虽然Sol - Gel 方法是当今制备超细SiO2 材料的一种非常重要的方法，但它也存在着几个严重的缺点，如体积收缩太大、凝胶和干燥时间太长、有机杂质太多等。此外，过高的原料费用也限制了它的应用。曹冰等在对一种有机—无机复合醇盐[二甲基二乙氧基硅烷(DDS) / TEOS]的水解动力学的研究中发现，这一体系在水解过程中生成大量的[ (CH3 ) 2 Si - O]n 环状聚合体分子，它们填充于凝胶网络中间，使得在干燥过程中出现的凝胶的收缩和毛细管应力极大地降低了。从而成功的获得了厚度为30～500μm 的、具有良好塑性的大尺寸无载体膜。Jose 等人用纯粹的无机物为前驱物，运用Sol - Gel 法合成微孔SiO2 无定型材料。这种方法由于避免了有机物的使用而减少了结构构建中的不确定因素，但这种方法并未克服普通Sol - Gel法制备过程太长的缺点。Haru—vy 等人发明了一项快速Sol - Gel 制备技术，部分解决了这一缺点。他们用甲基取代的烷氧基硅烷单体得到了制备时间大大缩短，又不会出现裂缝的膜,条件是每个硅烷的烷基数要相等或大于1。此项技术已被用于制备微光学阵列玻璃。

    与普通Sol - Gel 制备过程得到的玻璃状物质不同，快速Sol - Gel 制备过程得到的玻璃状物质的结构主要是形似聚合物的多链纳米结构，而前者则是形似陶瓷的多晶态纳米结构，这将为我们带来更多的新材料。王策等用溶剂萃取代替传统的Sol - Gel 制备过程中的溶剂蒸发步骤，并在碳酸锂的作用下，超快速地制备了高纯SiO2 单块。这又是一种快速Sol - Gel 技术，碳酸锂的存在在其中起到了非常重要的作用。

3 　其他研究进展

    把有机或生物有机分子直接包埋入SiO2 材料中是一项很有应用前景的技术。如Jain 等人成功的将过氧化物酶包埋于单分散的SiO2 颗粒中，由这种方法获得的酶几乎不会被萃取出去，这使得它非常适用于对某些药物过敏者的用药。Rottman 等人则将表面活性剂(CTABr) 和掺杂成分（有机或生物有机分子）一同包埋入SiO2 材料中，开发出了一种方便、有效的修饰掺杂成分的方法。

    Caruso 等人用胶体粒子为模板获得了空心的SiO2 和SiO2 聚合物球。他们以聚苯乙烯(PS) 胶乳滴为模板，以直径约25nm 的SiO2 粒子作为涂料，然后通过静电作用一层一层的将聚（二丙烯基二甲基氯化铵）(PDADMAC) 和SiO2 自组装到模板上，获得了经过多层涂布的胶乳滴。在500 ℃下煅烧形成空心的SiO2 球，若将其置于四氢呋喃溶液中则可获得SiO2聚合物混合体的空心球。控制吸附在模板上的SiO2聚合物的层数我们就可以获得不同厚度的空心球，若再控制用做模板的胶体粒子的直径则可获得不同大上的空心球（图2）。

    Morris 等人发现：即将成为凝胶状态的SiO2溶胶可以象胶水一样“粘”住胶体粒子或分散的固体粒子，胶凝后会形成三维的网络状复合结构。若对其进行超临界干燥，复合体将保持湿凝胶的高多孔性，且复合体中的粒子的表面及体积性质不会改变。通过改变加入的粒子的体积分数就可以调整复合气凝胶的传输特性，这项制备技术简单、快速（反应时间约15 秒，胶凝时间约几分钟，陈化时间为10～20 分钟）。在分子识别、测向、反应方面，制作非线形光学材料和电催化方面等都大有用武之地。由于反应过程相当温，故而特别适合于制备那些表面修饰了温敏元素（如有机染料、活性生物分子等）的材料。

    金属表面由于其特殊的性质而很难官能化，Wang 等人使用硫醇化的硅烷，通过直接耦合Sol - Gel技术和单分子层的自组装技术，成功地在未经任何处理的金表面修饰了一层具有三维网络状结构的SiO2 凝胶层 (图3) 。

    硅藻的细胞壁可以高效、迅速地制备出纳米结构的SiO2 。Kroger 等人从其细胞壁中分离出一组聚阳离子肽，发现他们在制备过程中具有决定性的作用，对其性质的进一步研究必将对硅烷基材料的制备带来质的飞跃。

    SiO2 这一地壳中含量非常丰富的物质，由于其自身所具有的独特性质而吸引了大批研究者的目光，他们的工作又使SiO2 在众多领域展现出优良的应用特性。随着纳米制备技术的进一步发展和生物技术在其中的渗透，具有更多新功能的SiO2 基纳米材料必将不断出现。