Op het uitgestrekte gebied van de bereiding van chemische materialen neemt hydrolyse in de gasfase een belangrijke plaats in bij de bereiding ervan Natriumcolloïdale silica met zijn unieke voordelen. Deze methode kan de deeltjesgrootteverdeling en zuiverheid van het product nauwkeurig controleren, en kan er ook voor zorgen dat de geproduceerde silicasol een goede dispergeerbaarheid en stabiliteit heeft.

De belangrijkste grondstoffen voor hydrolyse in de gasfase zijn chloorsilaan, zoals siliciumtetrachloride (SiCl₄), en waterdamp als reactiemedium. Deze grondstoffen moeten strikt worden gescreend en voorbehandeld om de zuiverheid en reactiviteit ervan te garanderen. Het is ook noodzakelijk om een ​​geschikte hoeveelheid waterstof of zuurstof als draaggas te bereiden om de grondstoffen in de reactiezone af te leveren.

Het reactieproces van gasfasehydrolyse is als volgt.
Mengen en verwarmen: Chloorsilaan en waterdamp worden in een bepaalde verhouding gemengd en via een voorverwarmingssysteem verwarmd tot de hoge temperatuur die nodig is voor de reactie. Dit temperatuurbereik ligt doorgaans tussen 1000 ℃ en 2000 ℃, afhankelijk van het type reactanten en reactieomstandigheden.
Gasfasehydrolyse: Bij hoge temperaturen ondergaan chloorsilanen gewelddadige gasfasehydrolysereacties met waterdamp. Bij dit proces wordt de silicium-chloorbinding in het chloorsilaanmolecuul verbroken en gecombineerd met het hydroxide in het watermolecuul, waardoor siliciumdioxide (SiO₂) en waterstofchloride (HCl) ontstaan. De reactievergelijking kan worden vereenvoudigd als: SiCl₄ 2H₂O → SiO₂ 4HCl.
Kiemvorming en groei: Naarmate de reactie vordert, beginnen de gegenereerde siliciumdioxidedeeltjes te kiemen en geleidelijk te groeien. Deze deeltjes blijven in de gasfase gesuspendeerd en vormen door botsing en polymerisatie grotere deeltjes. Het door de reactie gegenereerde waterstofchloridegas wordt onmiddellijk uit het reactiesysteem afgevoerd om nadelige effecten op het reactieproces te voorkomen.
Koelen en verzamelen: De siliciumdioxidedeeltjes die door de reactie worden gegenereerd, komen met de luchtstroom de koelzone binnen, koelen snel af en stollen bij lage temperaturen, en worden door water geabsorbeerd om silicasol te vormen. Om de stabiliteit en dispergeerbaarheid van de silicasol te verbeteren, kan het nodig zijn de oplossing verder te behandelen, zoals het toevoegen van stabilisatoren of het aanpassen van de pH-waarde.

Silicasol bereid door hydrolyse in de gasfase heeft gewoonlijk een reeks opeenvolgende behandelingen nodig om onzuiverheden te verwijderen, de deeltjesgrootteverdeling aan te passen en de productprestaties te verbeteren. Deze behandelingsstappen kunnen filtratie, wassen, drogen en dispergeren omvatten. Het uiteindelijke natriumcolloïdale silica / silicasol heeft goede fysische en chemische eigenschappen en wordt veel gebruikt in precisiegietwerk, coatingindustrie, papierindustrie en katalysatordrager.