テトラエチルオルトシリケート(正式にはテトラエトキシシラン(TEOS)またはエチルシリケートと呼ばれる)は、化学式Si(OCH 2 CH 3 ) 4で表される有機化合物です。TEOS は無色の液体です。水中で分解します。TEOS はオルトケイ酸Si ( OH) 4のエチルエステルです。ケイ素の最も一般的なアルコキシドです。
TEOSは、ケイ素原子を中心とした四面体構造の分子である。多くの類似化合物と同様に、四塩化ケイ素のアルコール分解によって合成される。
TEOSは主にシリコーンポリマーの架橋剤として、また半導体産業における二酸化ケイ素の前駆体として使用されます。 [ 3 ]
TEOSは、一部のゼオライトの合成におけるシリカ源としても使用されます。[ 4 ]その他の用途としては、カーペットやその他の物体のコーティングがあります。TEOSはエアロゲルの製造にも使用されます。これらの用途では、Si-OR結合の反応性を利用します。[ 5 ] TEOSは、再生冷却エンジンの燃焼室壁への熱流束を50%以上減少させるために、アルコールベースのロケット燃料への添加剤として歴史的に使用されてきました。[ 6 ]
TEOSは、鋳鋼業界ではシリカベースのセラミック成形型を作るための無機バインダーおよび硬化剤として使用されています(ケイ酸ナトリウムも参照)。[ 7 ] [ 8 ]また、鋼、ガラス、真鍮、木材などのさまざまな材料のコーティング(不動態化)用の無機バインダーとして、表面を水、酸素、高温に耐性のあるものにするために使用されています。[ 7 ] [ 8 ] TEOSのその他の用途としては、固体ポリマーへの添加剤としてガラス、鋼、または木材への接着性を向上させる用途、[ 7 ] [ 8 ]ポーセレン歯冠のバインダーとしての使用、[ 9 ]およびシロキサンの前駆体としての使用があります。[ 9 ]
TEOSは水を加えると容易に二酸化ケイ素に変化する。
理想化された方程式が示されていますが、実際には生成されるシリカは水和しています。この加水分解反応はゾルゲルプロセスの例です。副生成物はエタノールです。反応は、Si-O-Si結合の形成を介してTEOS分子を鉱物のような固体に変換する一連の縮合反応によって進行します。この変換の速度は、触媒として機能する酸と塩基の存在に敏感です。Stöberプロセスにより、単分散およびメソポーラスシリカの形成が可能になります。[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ]
高温(600 ℃以上)では、TEOSは二酸化ケイ素に変化する。
揮発性の副生成物はジエチルエーテルである。
TEOSの吸入は目や鼻の刺激を引き起こし、液体が目に入ると刺激があります。TEOSに高濃度で曝露すると肺水腫を引き起こす可能性がありますが、大気中の湿度や蒸気圧の状態によって危険性を軽減できます。[ 13 ]刺激のメカニズムはテトラメチルオルトシリケートのものと似ています。