Osnovna metoda pripreme nano bijele čađe mikro silicijskim prahom:1. Kemijsko taloženje parom (CVD)
- Mikro-silikonski prah ili izvor silicija (kao što je silicij tetraklorid) se isparava u reakcijsku komoru.
- Reagira s kisikom ili zrakom na visokim temperaturama i nastaje silicijev oksid (SiO₂).
- Čestice silicijevog dioksida nastale reakcijom oksidacije talože se na površini supstrata ili u sustavu prikupljanja na nanometarskoj skali.
Osnovna metoda pripreme nano bijele čađe mikro silicijskim prahom:2.Sol-gel metoda
- Mikrosilikatni prah se dodaje u odgovarajuće otapalo da se dobije otopina silicija (obično izvor silicija kao što je natrijev silikat ili tetraetoksisilan).
- Dodaje se kiseli ili bazični katalizator kako bi se pospješila reakcija hidrolize i kondenzacije izvora silicija u otopini kako bi se formirao silika sol.
- Čestice silicijevog dioksida nano veličine nastale su kontroliranjem vremena i temperature sol-gel reakcije.
- Nakon geliranja, silicij se može pretvoriti u nanobijelu čađu sušenjem, kalcinacijom i drugim postupcima.
Osnovna metoda pripreme nano bijele čađe mikro silicijskim prahom:3.Hidrotermalni proces
- Mikrosilikatni prah se miješa s vodom ili razrijeđenom otopinom kiseline i zagrijava do određene temperature (npr. 180 do 220 stupnjeva) u zatvorenom reaktoru.
- U visokotemperaturnoj vodenoj otopini, izvor silicija se otapa i hidrolizira u nanočestice SiO₂.
- Silicij dobiven nakon reakcije može se filtrirati, isprati i osušiti kako bi se dobila nano bijela čađa.
- Mikrosilika prah (ili silan plin) se miješa s kisikom i raspršuje u visokotemperaturni reaktor.
- Na visokim temperaturama izvor silicija oksidira u SiO₂.
- Oksidirane čestice silicijevog dioksida talože se u nanometarskom obliku u području hlađenja i prikupljaju protokom zraka.
Osnovna metoda pripreme nano bijele čađe mikro silicijskim prahom:5. Metoda superkritičnog fluida
- Mikrosilikonski prah se miješa s otapalom (kao što je superkritični ugljikov dioksid) i tretira pod superkritičnim uvjetima.
- Pod djelovanjem superkritične tekućine, izvor silicija se hidrolizira i pretvara u nano-silicijev dioksid.