添加三甲基乙氧基硅烷制备耐高温硅/铝复合气凝胶

以仲丁醇铝(ASB)和三甲基乙氧基硅烷(TMEO)为前驱体,采用溶胶-凝胶法,经乙醇超临界干燥制备了耐温高、成型性好的硅/铝复合气凝胶。用透射电子显微镜、N2吸附分析仪、红外光谱仪、X射线衍射仪、hot disk热分析仪等仪器表征了气凝胶的形貌、孔结构、表面基团、晶相、热学等性能。在溶胶-凝胶过程中,通过添加TMEO在氧化铝纳米颗粒表面引入了-Si-(CH_3)_3基团,该基团经高温热处理后会在Al_2O_3表面形成SiO_2纳米颗粒,有效地抑制了Al_2O_3纳米颗粒在高温下的晶体生长,使得该复合气凝胶具有优异的耐温性能。在1 200℃高温处理后,线性收缩低至16%,比表面积可达141 m^2·g^(-1),这将进一步促进气凝胶材料在高温保温隔热、吸附、催化等领域的广泛应用。

添加不同种类硅源制备耐高温硅/铝复合气凝胶

以仲丁醇铝(ABS)为前驱体,分别添加正硅酸乙酯(TEOS)、三甲基乙氧基硅烷(TMEO)、三甲基乙氧基硅烷与正硅酸乙酯双组份的组合作为硅源,采用溶胶—凝胶工艺制备湿凝胶,并经老化及乙醇超临界干燥制成了透明、轻质、成型性好的硅/铝复合气凝胶。采用了透射电子显微镜、N2吸附分析仪、X 射线衍射仪等测试手段对添加了不同种类硅源的硅/铝复合气凝胶的外观形貌、比表面积、晶相等性能进行了表征。结果显示,添加了三甲基乙氧基硅烷与正硅酸乙酯双组份组合硅源制备的硅/铝复合气凝胶在1000℃高温处理后,线性收缩率仅为8.52%,比表面积可达408.2630m2/g,其热稳定性最好。