溶胶凝胶一步溶剂交换与表面改性制备疏水硅气凝胶

以正硅酸乙酯为硅源,采用酸碱两步催化的溶胶-凝胶法,以无水乙醇/六甲基二硅氮烷/正己烷为溶剂交换与表面改性试剂,通过一步溶剂交换与表面改性和常压干燥工艺制备疏水SiO2气凝胶。用傅立叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、热重-差示(TG-DSC)、场发射扫描电镜(F-SEM)和比表面积(BET)等检测手段对样品的结构、形貌和性能进行了表征。结果表明,将传统的溶剂交换与表面改性由多个步骤改为一步完成,使制备周期从原来的6d缩减到3d,不仅缩短了周期,而且使所得的SiO2气凝胶样品具有842.63m2/g的高比表面积、130kg/m3的低密度、15nm的超细颗粒、2～170nm的孔洞结构和良好的疏水性能。

环境气压干燥新工艺快速合成SiO_2气凝胶研究

以廉价的水玻璃为硅源，用乙醇（EtOH）／三甲基氯硅烷（TMCS）／庚烷混合溶液浸泡水凝胺，使对水凝胶的溶剂交换和表面改性在一步完成，在环境干燥条件下合成了SiO2气凝肢．所合成的SiO2气凝肢为轻质透明的块状固体，密度为0．128～0．165g／cm^3，孔隙率92．4％～94．2％．利用FT—IR、SEM、TEM和BET吸附对气凝肢的微观结构和形貌进行了研究，结果表明，气凝胶为纳米介孔结构，粒子直径和孔径分布均匀，断面呈现明显的蜂窝状结构，孔径13nm左右，比表面积约618m^2／g，表面带有较多的Si—CH3基团．

羟丙基瓜尔胶合成工艺的研究

研制出一步溶媒法工艺合成羟丙基瓜尔胶，使改性反应针对胚乳片进行，直接加工得到羟丙基瓜尔胶。研究了合成过程中乙醇溶液、氢氧化钠、环氧丙烷、反应温度、反应对阊等因素对产品表观黏度和水不溶物含量的影响。确定的合成工艺的技术条件为乙醇溶液质量分数为75％，氢氧化钠、环氧丙烷与胚乳片质量比分别为0．4：1和0．9：1，反应温度80～85℃，反应时间240～270min。合成的羟丙基瓜尔胶，水不溶物为1％～3％，表观黏度为130～140mPa·s，在表观黏度与瓜尔胶原粉保持一致的情况下，水不溶物大幅下降88％，水溶性得到明显改善。