HF催化快速制备SiO2气凝胶

ＳｉＯ２气凝胶晃一种新型轻质纳米多孔泡沫材料,本文以正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料,以乙醇为溶剂,以ＨＦ为催化溶胶－凝胶法快速制备出了ＳｉＯ２气凝胶。ＨＦ的加入大大加速了溶胶－凝胶反应速度,使凝胶时间减少至几分钟甚至更短;同时使凝胶温度降低至室温。ＢＥＴ及ＴＥＭ测试结果表明所制备的ＳｉＯ２气凝胶具有大比表面积（６７３．８ｍ＾２ｇ＾－１）、纳米多孔结构（骨架颗粒为几纳米,孔洞尺寸为５～３０ｎｍ）。     

TiO2-SiO2复合半导体气凝胶制备及光催化活性研究

ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合半导体气交是一种新型纳米光催化氧化剂。本文以正硅酸乙酯、钛酸丁酯为原料,用溶胶－凝胶法经超临界干燥制备出了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合半导体气凝胶。研究了ＴｉＯ２：ＳｉＯ２不同配比对溶胶－凝胶过程的影响;用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＴＥＭ等测试方法对其结构进行了表征;以苯酚为探针考察了ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合半导体气凝胶的光催化氧化活性,并与普通锐钛矿型钛白粉光催化剂进行了对比结果表明     

疏水型SiO2气凝胶

以多聚硅为硅源,通过溶胶-凝胶、表面修饰及超临界干燥过程制备出了疏水型ＳｉＯ_２气凝胶．表面修饰后ＳｉＯ_２气凝胶孔洞由修饰前的２３．１ｎｍ减小到１８．２ｎｍ;比表面积由修饰前的 ４７７ｍ２ｇ^－１增加到 ５６３ｍ２ｇ^－１,骨架颗粒比修饰前略大,饱和水蒸汽吸附量由吸附前的０．０４（重量比）降低到０．００１２,且与水不浸润．     

二氧化硅气凝胶合成新工艺

以Ｅ－４０（多聚硅氧烷）为硅源,以ＨＦ为催化剂,用溶胶－凝胶法制备出了ＳｉＯ２气凝胶法时研究了催化剂、溶剂、水等制备因素对其溶胶－凝胶过程的影响,用孔径分布测定仪、透射电镜（ＴＥＭ）、比表面测试（ＢＥＴ）等方法对其微结构进行了研究。研究结果表明,ＨＦ的加入大大加束字溶胶－凝胶反应速度;ＢＥＴ以及ＴＥＭ测试结果表明所制备的ＳｉＯ２气凝胶具有大的比表面积和纳米多孔结构（骨架颗粒约为１０纳米,孔洞尺政变     

溶胶－凝胶法制备SiO_2气凝胶及其特性研究

本文以ＴＥＯＳ为原料，采用溶胶－凝胶法和超临界干燥工艺制备了轻质纳米多孔材料ＳｉＯ２气凝胶．研究了溶剂用量及ｐＨ值对溶胶的凝胶化过程和最后制成的气凝胶的特性的影响．并用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等实验手段研究了这些气凝胶的结构和一些基本物理现象．     

溶胶—凝胶法制备SiO2气凝胶及其特性研究

本文以ＴＥＯＳ为原料，采用溶胶－凝胶法和超临界干燥工艺制备了轻质纳米多孔材料ＳｉＯ２气凝胶。研究了溶剂用量ｐＨ值对溶胶的凝胶化过程和最后制成的气凝胶的特性的影响。并用ＢＥＴ、ＸＲＤ、ＳＥＭ等实验手段研究了这些气凝胶的结构和一些基本物理现象。     

疏水型SiO2气凝胶

以多聚硅为硅源,通过溶胶、凝胶、表面修饰及超临界干燥过程制备出了疏ｉＯ２气凝胶,表面修饰后ＳｉＯ２气凝胶孔洞由修饰前的２３．１ｎｍ减小到１８．２ｎｍ,比表面积由有的４７７ｍ＾２ｇ＾－１增加到５６３ｍ＾２ｇ＾－１,骨架颗粒比修饰前略大,饱和水蒸汽吸附量由吸附前的０．０４（重量比）降低到０．００１２,且与水不浸润。     

亚临界干燥制备疏水SiO2气凝胶

以E－40（多聚硅氧烷）为硅源,三甲基氯硅烷的异丁醇溶液为干燥介质,用溶胶凝胶法,在亚临界条件下制备出疏水的SiO2气凝胶,通过SEM,孔径分布,比表面积,接触角以及红外光谱的测试对其物性进行了研究,结果表明,所制备的SiO2气凝胶具有典型的纳米网络结构,比表面大具具有疏水性能,亚临界干燥使得制备压力从6．4MPa降低到2．3MPa,降低了制备成本和风险,同时疏水性能提高了SiO2气凝胶环境适应性,从而十分有利于气凝胶的商业应用。     

PMTES/SiO2有机-无机杂化材料的研究

以甲基三乙氧基硅烷（ＭＴＥＳ）正硅酸乙酯（ＴＥＯＳ）为原料,采用溶胶－凝胶工艺制备出均质透明的ＰＭＴＥＳ／ＳｉＯ２杂化玻璃,并进行ＩＲ,ＤＴＡ,ＴＧ,ＳＥＭ测定,结果表明,该杂化玻璃的耐热性比有机玻璃优点,耐４００℃高温,具有疏水透气性能,可用于文物陈列和水产养殖业。     

丙酮为溶剂制备SiO_2气凝胶

本文介绍了以ＴＥＯＳ为原料，使用丙酮为溶剂制备新型纳米多孔材料ＳｉＯ_２气凝胶的方法．并用ＢＥＴ、ＴＥＭ和ＦＴＩＲ方法研究了该材料的基本结构，与使用酒精溶剂制备的气凝胶进行了比较．并讨论Ｆ￣－对水解缩聚反应的影响．     

SiO2气凝胶的疏水性改性研究

采用三甲基氯硅烷（TMCS）对硅溶胶制备的湿SiO2气凝胶进行表面疏水改性处理,研究了TMCS与孔洞中水的摩尔比对气凝胶的疏水改性作用与性能,用红外光谱法检测了疏水性改性的SiO2气凝胶,发现气凝胶表面的-OH被-OR基团取代,以此构建SiO2气凝胶的疏水性改性机理及模型,试验结果表明,TMCS与孔洞中水的摩尔比控制在0．35左右时可获得不开裂、完好的、具有憎水性特征的二氧化硅气凝胶。     

由多聚硅氧烷制备二氧化硅气凝胶

SiO2 气凝胶是一种新型轻质纳米多孔材料。本工作以多聚硅氧烷 (E -4 0 )为硅源 ,用溶胶 -凝胶法制备出了SiO2气凝胶。研究了催化剂、温度、水等因素对其溶胶 -凝胶过程的影响 ;讨论了F离子以及水对E -4 0水解 -缩聚反应的作用机理 ;并用孔径分布测定仪、TEM等方法对其微结构进行了研究。结果表明 :由E -4 0为硅源制备的SiO2 气凝胶骨架颗粒为十几nm ;孔径分布较广 ,其峰值在 3 0nm附近 ,此外 ,还存在几nm的微孔。     

Preparation and Characterization of Silica Aerogels Derived from Ambient Pressure

Silica aerogels were prepared by sol-gel technique from industrial silicon derivatives (polyethoxydisiloxanes, E-40), followed by silylation and drying under ambient pressure. The specific surface area, pore size distribution and thermal conductivity of the silica aerogels were investigated and the results showed that the diameter of the silica particles is about 6 nm and the average pore size of the silica aerogels is 14.7 nm. The specific surface area of which is about 1000 m2·g-1 and the thermal conductivity is about 0.014 wm-1·K-1 at room temperature and pressure of 1.01×105 Pa. The Si-CH3 groups were also detected on the internal surface of the silica aerogels, which show hydrophobic. Silica aerogels derived by this technique is low cost and have wide applications.     

常压干燥制备疏水性SiO_2-玻璃纤维复合气凝胶及表征

以正硅酸乙酯(TEOS)和甲基三乙氧基硅烷(MTES)为复合硅源,玻璃纤维为增强体,采用溶胶-凝胶和常压干燥工艺制备出疏水性SiO2-玻璃纤维复合气凝胶。利用N2吸附脱附、扫描电镜、高分辨透射电镜、红外光谱、接触角、热重-差热分析及力学测试等手段表征复合气凝胶,并分析预处理玻璃纤维时的盐酸浓度及浸泡时间对复合气凝胶密度的影响。结果表明:当玻璃纤维的预处理条件为2.5mol/L盐酸浸泡0.5h时,制备得到的SiO2-玻璃纤维复合气凝胶表观密度最低,为0.12g/cm3,孔径主要分布在2~50nm,疏水角为142°,热稳定性温度高达500℃,抗压强度为0.05MPa,弹性模量为0.5MPa。     

利用粉煤灰常压干燥合成SiO2气凝胶的研究

为了实现粉煤灰回收利用的新途径,研究了一种利用粉煤灰为硅源常压干燥合成SiO2气凝胶的工艺.通过正交实验研究粉煤灰与氢氧化钠反应生成水玻璃的最佳工艺条件;所得水玻璃溶液通过硫酸催化或树脂交换碱催化法获得水凝胶,利用三甲基氯硅烷/乙醇/正己烷对水凝胶进行改性处理,在常压干燥下制备了SiO2气凝胶.利用BET、SEM和FTIR对气凝胶的微观结构及性质进行了研究,结果表明,所得气凝胶的比表面积为362.2～907.9m2/g、孔体积为0.738～4.875cm3/g、平均孔径为7.69～24.09nm,其中树脂交换碱催化法所得气凝胶的比表面积可达907.9m2/g,孔体积达4.875cm3/g.     

Temperature dependent microstructure of MTES modified hydrophobic silica aerogels

Hydrophobic silica aerogels were prepared using a single step sol-gel process followed by ethanol supercritical drying. Using tetraethoxysilane (TEOS) as a precursor and ammonium hydroxide as a catalyst the aerogel surface was chemically modified with methyltriethoxysilane (MTES). A MTES/TEOS molar ratio of 0.5 (M5) was used. The microstructure of the surface modified aerogels was evaluated as a function of heat treatment temperature over a range of 200-500 °C. The thermal stability was analyzed by simultaneous thermogravimetry and differential scanning calorimetry (TG-DSC) and the microstructure was evaluated by physisorption analysis (BET) and scanning electron microscopy (SEM). The chemical composition and hydrophobicity/hydrophilicity of the aerogels were investigated by Fourier Transform-Infrared (FT-IR) spectroscopy. The M5 aerogels, which were initially hydrophobic, exhibited partial hydrophilicity at treatments above 244.5 °C and complete hydrophilicity above 429.9 °C. The surface area of the aerogels ranged from 776.65-850.20 m²/g. Pore size increased after heat treatment, ranging from 16.25 to 18.52 nm vs. an initial pore size of 14.71 nm. The maximum pore size of 18.52 nm was found at the lowest heat treatment temperature (~ 200 °C). Heat treatment had a mixed effect on the pore volume, as pore volumes decreased at lower treatments (~ 200-400 °C) and increased at higher heat treatments (~ 450-500 °C) relative to the untreated aerogels. With initial heat treatment the Si-CH₃ group began to oxidize to Si-OH. Aerogels heated above 429.9 °C exhibited hydroxyl polymerization leading to aerogels with large particles and a dense microstructure.     

SiO2/TiO2复合气凝胶的孔道结构研究

为了在常压干燥下制备高比表面积且具有多级孔道结构的SiO2/TiO2复合气凝胶,以正硅酸乙酯、钛酸丁酯为原料,利用低聚体聚合将分相平行引入到溶胶凝胶过程中,获得SiO2/TiO2醇凝胶,并通过溶剂替换技术实现气凝胶的常压干燥制备.不同硅钛比气凝胶的内部结构研究表明:合成的气凝胶是由纳米SiO2和TiO2颗粒分散复合而成的介孔块体,其中Ti—O—Ti、Si—O—Si和Ti—O—Si键相互交织.气凝胶的结构变化是分相与溶胶凝胶过程相互竞争的结果.Si含量能显著改善气凝胶的结构,当n(Ti)∶n(Si)为3∶1时,比表面积高达712.2 m2/g,平均孔径为3.36 nm;当n(Ti)∶n(Si)为1.5∶1时,复合气凝胶具有明显双连续孔道,比表面积高,同时孔状结构清晰.     

SiO2/C/M气凝胶纳米复合材料的结构及吸波性能

本文在SiO2/M(M=Fe,Co,i)复合气凝胶骨架上采用气相催化裂解乙炔的方法合成出SiO2/C/M气凝胶纳米复合材料,用扫描电镜、比表面分析仪、激光导热仪等对材料的结构和物理性能进行了表征,并初步测试了其电磁吸波性能.结果表明,在SiO2/C/M气凝胶纳米复合材料中,碳元素一般以纤维形式均匀分布于气凝胶骨架中,该材料具有低密度,低热导率().05～0.2W/mk),在2mm厚度,8-18GHz的范围内有一定的吸波性能,且吸波性能随频率升高而增加.