介孔SiO_2气凝胶的常压干燥制备研究

以廉价的水玻璃为硅源,用乙醇(EtOH)/三甲基氯硅烷(TMCS)/庚烷(Heptane)溶液对湿凝胶进行改性,采用一种新的常压干燥工艺合成了SiO2气凝胶。通过TMCS与乙醇、湿凝胶孔隙水及Si-OH基团之间的反应,使湿凝胶的溶剂交换和表面改性得以在一步完成。所合成的SiO2气凝胶为轻质透明的块状固体,密度为0.128￣0.136g·cm-3,孔隙率93.8%￣94.2%。利用FTIR、SEM、TEM和BET吸附对气凝胶的微观结构、形貌和性质进行了研究。结果表明,气凝胶为海绵状结构,粒子直径和孔径分布均匀,比表面积559￣618m2·g-1,表面带有较多的Si-CH3基团,呈现出明显的疏水性。

常压干燥制备SiO_2气凝胶的研究

以水玻璃为硅源,采用常压干燥制备了SiO2气凝胶。研究了老化时间、老化剂种类、干燥溶剂种类以及表面改性对SiO2气凝胶结构和性能的影响。结果表明:制得的SiO2气凝胶具有良好的疏水性,密度为0.082g/cm3,孔隙率为96.26%,比表面积达到585.4m2/g。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外分析(FT-IR)、热重分析(TG)、差热分析(DTA)等对疏水型气凝胶的结构和性能进行了研究。

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．

二氧化硅气凝胶的常压低温快速制备和表征

二氧化硅气凝胶凭借其极高的孔隙率和低导热性能已成为近年的热门研究材料之一。文章在常压低温条件下以正硅酸四乙酯为硅源,异丙醇和正己烷溶液为溶剂,通过低表面能溶剂置换以及粒子表面改性的方法快速制备无机气凝胶材料,并采用FE-SEM、HR-TEM、FTIR-ATR光谱及X射线衍射分析等手段对所制备气凝胶材料的表观形貌、化学结构以及结晶性能进行表征。研究表明：制得的二氧化硅气凝胶表面连有疏水的Si—CH3基团、存在丰富的介孔结构,粒子和孔隙的尺寸较小,是一种孔隙率高、轻质、且热稳定性较高的微晶纳米材料,具有广泛的应用前景。

超疏水介孔二氧化硅气凝胶的常压制备与性能表征

以正硅酸乙酯(tetraethyl orthosilicate,TEOS)为原料,通过酸(草酸)-碱(氨水)两步催化,采用溶胶-凝胶法常压干燥制备了超疏水型介孔SiO2气凝胶。结果表明:当TEOS、乙醇、草酸、氨水的摩尔比为1:4:5:0.2,草酸和氨水的浓度分别为0.008,0.5mol/L时,制备的SiO2气凝胶堆密度为0.3503g/cm3,比表面积为765.27m2/g。透射电镜、扫描电镜、粉末X射线衍射和Brunauer-Emmett-Teller测试表明:SiO2气凝胶具有非晶纳米介孔结构。接触角测定和Fourier转换红外光谱分析表明:SiO2气凝胶表面的羟基被甲基取代,与水的接触角为152.1°,表现出超疏水性。