催化剂对溶胶-凝胶法制备的多孔sio薄膜性能的影响

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1、题目：催化剂对溶胶-凝胶法制备的多孔SiO2薄膜性能的影响262013年5月29日目录摘要…………………………………………………………………………………………3关键词………………………………………………………………………………………3Abstract……………………………………………………………………………………4Keywords…………………………………………………………………………………6前言…………………………………………………………………………………………71.实验材料与方法………………………………………………………………………81.1溶胶-凝胶法的基本原理…………………………

2、…………………………81.1.1水解反应…………………………………………………………………………81.1.2聚合反应………………………………………………………………………81.1.3化学反应式……………………………………………………………………9261.2溶胶-凝胶法优缺点及应用…………………………………………………91.2.1溶胶-凝胶法的优点……………………………………………………………91.2.2溶胶-凝胶法的缺点……………………………………………………………91.2.3溶胶-凝胶法的应用……………………………………………………………92.实验部分…………………………………………

3、……………………………………102.1实验试剂与仪器………………………………………………………………102.2制备多孔二氧化硅薄膜……………………………………………………113.分析与讨论……………………………………………………………………………113.1碱催化讨论……………………………………………………………………113.2酸催化讨论……………………………………………………………………133.3醇类添加剂讨论………………………………………………………………134.结论………………………………………………………………………………………154.1碱催化结果分析……………………………………

4、………………………154.2酸催化结果分析……………………………………………………………164.3醇类结果分析………………………………………………………………174.3.1PEG-Si02薄膜的疏水修饰…………………………………………………174.3.2PEG对Si02薄膜孔隙率和介电常数的影响………………………………18结束语………………………………………………………………………………………1926参考文献……………………………………………………………………………………20致谢…………………………………………………………………………………………2226催化剂对溶胶-凝胶法制备的SiO

5、2多孔薄膜性能的影响摘要溶胶-凝胶技术是自80年代以来新兴起的一种材料制备的湿化学合成方法，不仅具有相对较低的制备温度和所制备材料高度的均一性和纯度等优点，而且现今被广泛应用于制备块状材料、薄膜、纤维、陶瓷涂层、粉末和各种复合材料[1]。二氧化硅膜具有透光率高、硬度高、耐磨性好等许多优点，目前国内外采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅膜的相关文献不少，但很多都是复合膜，对影响因素的研究却远远不够。另外，由于采用硅胶凝胶法制备二氧化硅膜的影响因素太多，各个学者的工作重点也不尽相同，所用到的基体材料也不一样[2]。采用溶胶-凝胶技术制二氧化硅膜，能提高合金片的耐磨性能，除此之外，对提高基体表面强度

6、、减少磨擦损失有重要意义。硅胶-凝胶法制备了具有隔热效果的SiO2薄膜材料，优化了工艺过程，并且此材料对硅基底的附着性好，有望实现在军用和民用等领域的应用[3]。自80年代以来,在玻璃、氧化物涂层、功能陶瓷粉料,特别是在一般方法难以制备的复合氧化物材料、高临界温度氧化物超导材料方面，溶胶凝胶技术均取得了突破性的应用。在第九届国际陶瓷大会暨新材料论坛上,溶胶凝胶法仍然是合成材料的最主流的方法[4]。溶胶—凝胶技术经过80年代的理论探索与90年代的实验应用,已从聚合物科学、物理化学、配位化学、胶体化学、金属有机化学等有关学科角度研究并建立了相应理论,应用范围也不断扩大,26实用技术也已经日

7、渐成熟,形成了一门独具特色的溶胶凝胶技术的边缘学科。溶胶—凝胶法已经并能够得到广泛的应用,是由于人们对溶液反应机理、凝胶结构和超微结构、凝胶向玻璃或晶态转变过程等基础研究工作的不懈研究。在应用方面未来将会着重研究微结构可调材料、非线性和光电等光学功能材料、定向生长膜、超细粉末和生物材料等，其目的就是为适应现代技术发展的需求[5]。本文采取溶胶凝胶成膜技术，以正硅酸乙酯(TEOS)为原料，在酸催化和碱催化的条件下制备SiO2薄膜，研究不同的催化剂