Journals / Sakarya University Journal of Science / 2023 / Cilt: 27 Sayı: 6

Production Methods Effect on Nanosilica Properties

Pages
1286–1299
Publication Date
2023-12-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

When used in dental composites, rotary-evaporated silica displayed promising suitability based on its mechanical and physical properties.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:This study explored nanosilica synthesis using colloidal silica, silica sand, and TEOS, utilizing rotary evaporator drying, sol-gel, and titration methods.
📊
Key Findings & Data:Particle sizes from SEM images were 19 nm and 14 nm for rotary and sol-gel samples, respectively, while titration samples showed an irregular structure.
💡
Conclusion & Impact:When used in dental composites, rotary-evaporated silica displayed promising suitability based on its mechanical and physical properties.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Silica nanoparticles · Silanization · Sol-Gel

Abstract

This study explored nanosilica synthesis using colloidal silica, silica sand, and TEOS, utilizing rotary evaporator drying, sol-gel, and titration methods. It examined the influence of these techniques on silica’s functionalization and mechanical properties. Methacryloxypropyl trimethoxysilane was employed for silanation, with silica characterized using various analytical methods. Particle sizes from SEM images were 19 nm and 14 nm for rotary and sol-gel samples, respectively, while titration samples showed an irregular structure. Zetasizer analysis revealed larger particle sizes. The purity of silica powders ranged from 90% to 99%, and titration samples demonstrated the highest silanability. When used in dental composites, rotary-evaporated silica displayed promising suitability based on its mechanical and physical properties.

Özet

Bu çalışmada kolloidal silika, silika kumu ve TEOS hammaddeleri kullanılarak nanosilika sentezlenmiştir. Sentez yöntemi olarak döner buharlaştırıcı kurutma (R), Sol-jel (S) ve titrasyon (T) yöntemleri kullanılmıştır. Aynı zamanda farklı üretim tekniklerinin silikanın fonksiyonelleştirilmesine katkısı araştırılmıştır. Silanlama çalışmalarında silan ajanı olarak metakriloksipropil trimetoksisilan kullanılmıştır. Silika karakterizasyonu, X-ışını kırınımı, yüksek çözünürlüklü taramalı elektron mikroskobu, endüktif olarak birleştirilmiş plazma-kütle spektrometresi Fourier dönüşümü kızılötesi spektroskopisi, Zetasizer ve ıslanabilirlik ölçümü kullanılarak yapıldı. SEM görüntüsünde belirlenen silika partikül boyutu RE ve S numunelerinin partikül boyutu sırasıyla 19 nm, 14 nm ve T numunesi düzensiz bir yapıya sahip olduğundan partikül boyutu ölçülememiştir. Zetasizer analizinde partikül boyutu sırasıyla 107 nm, 181 nm ve 184 nm olarak ölçüldü. Silika tozlarının saflıkları ICP-MS analizi ile belirlenmiş ve saflık değerleri %90-99 arasında bulunmuştur. Silikanın silanlanabilirliği FT-IR ve ıslanabilirlik ölçümleri ile değerlendirilmiş ve sonucunda T numunesinde ıslanabilirliğin en iyi olduğu belirlenmiştir. Böylece T örneğinin daha fazla silan ajanı ile bağlanabileceği düşünülmektedir. Bu makalede, elde edilen silika tozları dental kompozitlerde destek fazı olarak kullanılmış ve kullanılan destek fazlarının mekanik ve fiziksel özellikler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Bu incelemeler sonucunda dental kompozitlerde kullanıma uygun RE-sentezlenmiş silika olduğu belirlenmiştir.

🔖

Cite This Article

AYDINOĞLU, A., ÖZTÜRK, B., YORUÇ, A. B. H. (2023). Production Methods Effect on Nanosilica Properties. Sakarya University Journal of Science, Cilt: 27 Sayı: 6, 1286–1299. https://ajindex.com/articles/1022318

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (12)

  1. R. K. Ravi, R. K. Alla, M. Shammas, A. Devarhubli, “Dental Composites-A Versatile Restorative Material: An Overview.,” Indian Journal of Dental Sciences, vol. 5, no. 5, 2013
  2. M. Sozzi, C. Fornaini, G. Lagori, E. Merigo, A. Cucinotta, P. Vescovi, S. Selleri, “Dental composite polymerization: a three different sources comparison,” in Lasers in Dentistry XXI, SPIE, 2015, pp. 25–29
  3. A. Patodiya, M. N. Hegde, “Dental composites: past, present and future,” National Journal of Community Medicine, vol. 3, no. 04, pp. 754–756, 2012
  4. M. M. Karabela, I. D. Sideridou, “Synthesis and study of properties of dental resin composites with different nanosilica particles size,” Dental materials, vol. 27, no. 8, pp. 825–835, 2011
  5. V. L. Snoeyink, W. J. WEBER JR, “Surface functional groups on carbon and silica,” in Progress in Surface and Membrane Science, vol. 5, Elsevier, 1972, pp. 63–119
  6. J. Jiang, J. Cao, W. Wang, J. Xue, “How silanization influences aggregation and moisture sorption behaviours of silanized silica: analysis of porosity and multilayer moisture adsorption,” Royal Society Open Science, vol. 5, no. 6, p. 180206, 2018
  7. J. P. Matinlinna, C. Y. K. Lung, J. K. H. Tsoi, “Silane adhesion mechanism in dental applications and surface treatments: A review,” Dental materials, vol. 34, no. 1, pp. 13–28, 2018
  8. P. Jiangkongkho, M. Arksornnukit, H. Takahashi, “The synthesis, modification, and application of nanosilica in polymethyl methacrylate denture base,” Dental Materials Journal, vol. 37, no. 4, pp. 582–591, 2018
  9. A. Aydınoğlu, A. B. H. Yoruç, “Effects of silane-modified fillers on properties of dental composite resin,” Materials Science and Engineering: C, vol. 79, pp. 382–389, 2017
  10. I. A. Rahman, V. Padavettan, “Synthesis of silica nanoparticles by sol-gel: size-dependent properties, surface modification, and applications in silica-polymer nanocomposites—a review,” Journal of Nanomaterials, vol. 2012, p. 8, 2012
  11. I. A. Rahman, P. Vejayakumaran, C. S. Sipaut, J. Ismail, C. K. Chee, “Effect of the drying techniques on the morphology of silica nanoparticles synthesized via sol–gel process,” Ceramics International, vol. 34, no. 8, pp. 2059–2066, 2008
  12. D.-L. Yang, Q. Sun, H. Niu, R.-L. Wang, D. Wang, J.-X. Wang, “The properties of dental resin composites reinforced with silica colloidal nanoparticle clusters: Effects of heat treatment and filler composition,” Composites Part B: Engineering, vol. 186, p. 107791, 2020. [13]