普通硅溶胶粒子的表面是硅酸根结构，使二氧化硅颗粒表面呈现出负电性质，通常体系中含有阳离子（Na+、NH4+、H+），与颗粒表面负电荷形成电荷中和。硅溶胶粒子之间因为表面的同种电荷而相互排斥，从而保持硅溶胶体系的相对稳定。
将适量的Al3+引入到硅溶胶体系中，纳米二氧化硅颗粒表面会被Al3+包覆，Al3+和硅溶胶颗粒表面的硅酸根键合在一起，形成-Si-O-Aln+结构，使二氧化硅颗粒表面的电荷由负变正，从而得到表面性质为正电荷硅溶胶（即阳离子硅溶胶）。
我开发的阳离子硅溶胶已经在造纸、农用大棚膜、印刷等领域得到了广泛的应用。
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