酸性硅溶胶，又称硅酸水溶胶，是一种高分子二氧化硅微粒分散于水中的胶体溶液。

原理：以蜜蜂为活体生物转化器，利用体内酶系进行生物转化，将果汁转化为果蜜创新点：世界上首次提出“以饲代采”生物酿蜜概念，以大宗水果为原料，经前处理，饲喂蜜蜂，实现定场养蜂，实现蜂蜜工业化生产应用案例：2023年，在沈阳建立200群的生物酿蜜示范基地，辐射东北地区成果获奖：第十五届“挑战杯”全国大学生课外科技活动大赛，三等奖成果评价：完全颠覆国内外几千年的蜂蜜生产模式，实现0→1的突破，为蜂蜜生产打开一扇全新的大门，规避了传统蜂蜜生产的限制因素以及不利因素，实现蜂蜜生产工业化、标准化、机械化、智能化，蜂蜜生产效率比传统提高3-4倍，解决了水果滞销、储运损失的问题。

酸性硅溶胶具有独特的性能特点，因此在多个领域都有广泛的应用

酸性硅溶胶是一种具有独特性能和应用前景的无机胶体材料。随着科技的不断进步和人们对新材料需求的不断增加，酸性硅溶胶的应用领域还将进一步扩大。

        对于难降解工业废水的处理，单独催化臭氧氧化技术存在臭氧剂量大、气体回收难、出水毒性高等问题，而单独生物降解处理难降解有机废水周期长、设备成本高。催化臭氧氧化与微生物降解近场耦合工艺则将按序进行的催化氧化装置和生物挂膜装置两个处理单元合并，利用催化臭氧技术提高难降解有机废水的可生化性，同时采用生物膜技术减少后续处理成本，能够实现低成本提高COD、色度和浊度去除率的效果，同时降低出水毒性，减少环境生物风险。

陈温福院士团队孟军教授课题组在生物炭-微生物协同治理抗生素污染方面取得新进展

硅溶胶在涂料方面的应用非常广泛，其独特的物理和化学性质为涂料带来了多种优异的性能。

技术成熟度：理论突破 反应器采用一体式生物流化床，好氧区，投加了悬浮载体果核活性炭，形成活性污泥及生物膜的有机结合体；缺氧区，安装三相分离器及搅拌片，使泥水混合均匀，能够及时排出反硝化所产生的氮气，进而提高脱氮效率。 设备所有结构均在同一壳体内，工艺运行方式灵活，由于其运行过程中不需额外投加碳源和絮凝剂，其运行费用较低。针对我国农村污水处理面临的不易聚集处理的问题，这种单体新型污水处理设备对我国农村污水处理有着较大的实用潜力。 运用一体式生物流化床处理村镇小区生活污水，为该工艺的应用推广提供科学的运行控制参数。 针对我国农村污水处理面临的不易聚集处理的问题，这种单体新型污水处理设备对我国农村污水处理有着较大的实用潜力。

硅溶胶是一种由纳米级的二氧化硅（SiO2​）颗粒均匀分散在水或有机溶剂中形成的胶体溶液。 一、基本特性 外观与性质：硅溶胶外观多呈乳白色或淡青透明的溶液状，无臭、无毒。它具有较高的分散性和稳定性，在很大的pH值范围内都能保持稳定。 化学成分：硅溶胶的分子式可以表示为mSiO2​⋅nH2​O，其中含有大量的水和羟基。 粒径与比表面积：硅溶胶的粒径一般在5至100纳米之间，处于纳米尺度，比表面积较大，通常在50至400平方米/克之间。 二、制备方法 硅溶胶的制备方法有多种，包括离子交换法、酸中和法、水解硅酸酯法等。这些方法的基本原理都是去除易溶于水的离子，使二氧化硅颗粒稳定地分散在水中或有机溶剂中。 三、应用领域 硅溶胶因其独特的性能，在多个领域有着广泛的应用： 耐火材料：硅溶胶具有强大的粘结力和耐高温特性（可达1500°C至1600°C），是制作耐火材料的理想选择。它可以用作硅酸盐耐火纤维、耐火保温砖和耐酸碱水泥的粘结剂。 涂料工业：在涂料中添加硅溶胶，可以增强涂料的牢固性、抗污性、防尘性、耐老化和防火性能。硅溶胶涂料适用于内外墙、防火涂料以及钢铁工业中的绝缘填充涂料。 薄壳精密铸造：硅溶胶在薄壳精密铸造中作为造型材料，能够显著提高壳型的强度和铸造光洁度，改善操作条件并降低成本。 催化剂制造：硅溶胶具有较高的比表面积和优良的吸附性能，适合用作石油化工催化剂的载体。 造纸工业：硅溶胶可用作玻璃纸防粘剂、照相用纸前处理剂和水泥袋防滑剂。 纺织工业：硅溶胶可以用作上浆剂，与油剂并用处理羊毛、兔毛等纤维，提高可纺性，减少断头，防止飞花。 其他应用：硅溶胶还用于电子工业中的化学机械抛光技术、彩色显像管制造中的分散剂和粘结剂、矽钢片处理、地板蜡抗滑剂等领域。此外，硅溶胶还具有良好的吸附性能，可用作米酒、酱油、果汁等的澄清剂。 四、性能优势 高分散性和稳定性：硅溶胶中的二氧化硅颗粒非常小，具有良好的分散性和稳定性，不易聚沉。 优良的粘结性：硅溶胶能够牢固地附着在固体表面，形成坚固的膜层，无需额外固化剂。 耐高温性：硅溶胶具有很高的耐高温性能，适合在高温环境下使用。 环保性：硅溶胶无毒、无味、无污染，符合现代工业对环保材料的要求。

硅溶胶在涂料方面的应用非常广泛，其独特的物理和化学性质为涂料带来了多种优异的性能。 一、硅溶胶在涂料中的基本作用 提高涂料的稳定性： 硅溶胶具有良好的悬浮性和分散性，能够有效地防止涂料中的颜料和填料沉淀。当硅溶胶添加到涂料中时，其胶体粒子能够在颜料和填料表面形成一层保护膜，防止粒子间的聚结，从而提高涂料的储存稳定性。 增强涂层的附着力： 硅溶胶中的硅羟基能够与涂料中的有机基团发生化学反应，形成化学键合，增强涂层与基材之间的结合力。这种化学键合不仅提高了涂层的附着力，还使得涂层更加致密，有效防止了水分、氧气等外界物质的侵入，延长了涂层的使用寿命。 改善涂层的耐候性： 硅溶胶具有优异的耐候性能，能够抵抗紫外线、风雨、盐雾等自然环境的侵蚀。当硅溶胶添加到涂料中时，能够形成一层耐候性极佳的保护膜，保护涂层不受外界环境的破坏，保持涂层的色泽和光泽度。 二、硅溶胶对涂料性能的提升 提高涂层的硬度和耐磨性： 硅溶胶中的硅氧键具有较高的键能，使得硅溶胶具有优异的硬度和耐磨性。在涂料中加入硅溶胶，能够显著提高涂层的硬度和耐磨性，使得涂层更加坚硬、耐磨，适用于各种高磨损场合。 调节涂料的流变性能： 硅溶胶的粘度可以通过调整其浓度和pH值来进行调控。在涂料中加入适量的硅溶胶，可以有效地调节涂料的流变性能，使涂料在施工过程中更加易于涂抹和流平，提高施工效率。 改善涂料的抗污染性： 硅溶胶具有较低的表面张力，不易被污染物吸附，因此具有优异的抗污染性能。将硅溶胶添加到涂料中，可以使涂料表面更加光滑、不易沾污，从而提高涂料的抗污染性，保持其长期的美观性。 提高涂料的防火性能： 硅溶胶具有一定的阻燃性能，能够在高温下形成一层保护层，阻止火势的蔓延。将硅溶胶添加到涂料中，可以提高涂料的防火性能，增强建筑物的安全性能。 三、硅溶胶在涂料中的具体应用 水性涂料： 在水性涂料中，硅溶胶作为重要的添加剂，可以提高涂料的稳定性、附着力、流平性、耐候性、硬度和耐磨性，同时减少有机溶剂的使用量，降低涂料对环境的污染。 建筑涂料： 将硅溶胶添加到建筑涂料中，可以提高涂料的附着力、耐擦洗性、耐候性、硬度和耐磨性，同时改善涂料的自清洁、防水防渗、防磨损、腐蚀、保色性等性能。 特殊涂料体系： 硅溶胶可以与水性高分子化合物和聚合物乳液混合，用于制备有机-无机复合涂料。这种复合涂料在密封底漆、弹性涂料、防水涂料、低PVC涂料等多种涂料体系中都有应用，可以改善涂层的性能并掩盖涂层本身的缺陷。 四、硅溶胶在涂料应用中的优势 环保性： 硅溶胶作为一种无机材料，不含有毒有害物质，对环境友好。在涂料中使用硅溶胶，能够减少有机溶剂的使用量，降低涂料对环境的污染，符合绿色环保的发展趋势。 多功能性： 硅溶胶能够同时提升涂料的多种性能，如附着力、耐候性、硬度和耐磨性、抗污染性、防火性能等，是一种多功能的涂料添加剂。 广泛的应用前景： 随着涂料工业的不断发展，硅溶胶作为一种高性能的涂料添加剂，将在更多领域得到应用和推广，如建筑、汽车、航空、船舶等领域。