siliciumdioxidegebaseerde

Siliciumdioxidegebaseerde materialen zijn materialen waarvan siliciumdioxide (SiO2) de belangrijkste bouwsteen is. Ze bestaan uit een netwerk van Si–O–Si bindingen waarin siliciumatomen tetraëdrale ligaturen vormen. Deze materialen komen zowel amorf als kristallijn voor en de specifieke structuur bepaalt eigenschappen zoals porositeit en oppervlaktestructuur.

Voorbeelden en vormen omvatten amorfe silica (zoals fijn poeder en silica gel), kristallijne silica-varianten zoals quartz, cristobaliet en tridymiet, gegoten silica en glas. Daarnaast bestaan mesoporose silica (bijv. MCM-41, SBA-15) en silica-aerogels, die gekenmerkt worden door hoge porositeit. Silica wordt ook gebruikt als katalysatorondersteuning en in diverse glas- en keramiektoepassingen.

Belangrijke eigenschappen zijn onder meer chemische inertie, hoge smeltpunten, uitstekende warmtebestendigheid en lage thermische uitzetting. Het materiaal fungeert doorgaans als elektrische isolator en kan optisch transparant zijn in het zichtbare spectrum. De oppervlaktestructuur bevat vaak silanolgroepen, wat hydrophiliteit en functionalisatie mogelijk maakt.

Toepassingen zijn breed: glas- en keramiekproductie, coatings en versterkingsmiddelen in polymers en rubbers, adsorptie en desiccatie (silicagels), chromatografie en katalyseondersteuning. Op nanoschaal worden silica-nanodeeltjes en -matrixen gebruikt in biomedische en diagnostische contexten, mits passende veiligheids- en biocompatibiliteitsmaatregelen worden getroffen. Bij verwerking kunnen inhalatie en stofblootstelling gezondheidsrisico’s opleveren; daarom gelden geschikte veiligheidsvoorschriften.