Infrared characteristic bands of highly dispersed silica

Summary Infrared studies were carried out for several silica modifications. On powdering bulk silica in air, new bands were observed to appear at 3400 cm⁻¹ and 950 cm⁻¹ irrespective of its inner crystallographic structure. In addition to the bands observed for bulk silica, bands were observed for silica gel at the following frequencies: 3400, 1650, 1120, 950, and 870 cm⁻¹. Assignment of these band was made by using a deuteration technique and by preparing a transparent film of silica gel on a rock salt plate from tetramethoxy-silane and water vapor. The band at 3400 cm⁻¹ is νOH of silanol or sorbed water; 1650 cm⁻¹, δOH of sorbed water; 1120 cm⁻¹, δOH of silanol; 950 cm⁻¹,ν SiO of slanol; 870 cm⁻¹, νSiOSi of bridged ≡SiOSi≡ link on the surface.

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Zusammenfassung Es wurden Infrarot-Untersuchungen an verschiedenen Silica-Modifikationen ausgeführt. Wenn man festes Silica an Luft pulvert, werden neue Banden bei 3400 cm⁻¹ und 950 cm⁻¹ unabh?ngig von der inneren Kristallstruktur beobachtet. Zus?tzlich zu diesen Banden ergeben sich weitere in Silica-Gel bei den Frequenzen 3400, 1650, 1120, 950 und 870 cm⁻¹. Die Zuordnung dieser Banden lie? sich mit Deuterierungs-methode und durch Herstellung transparenter Filme von Silica-Gel auf Steinsalzplatten aus Tetramethoxysilan und Wasserdampf erreichen. Die Bande bei 3400 cm⁻¹ entspricht dem νOH von Silanol oder sorbiertem Wasser. 1650 cm⁻¹ dem δOH von sorbiertem Wasser, 1120 cm⁻¹ dem δOH von Silanol, 950 cm⁻¹ den δSiO vom Silanol, 870 cm⁻¹ dem νSiOSi der Brückenbindung an der Oberfl?che.

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The authors wish to express their thanks to Dr.Y. Miura, a chief of this Laboratory, for his encouragement in the course of this study, to Dr.I. Teraoka, a researcher of this Laboratory, for the preparation of sample and to Dr.R. Soda of the National Institute of Industrial Health, for his valuable discussions.