siolt2gt气凝胶常压制备过程研究

《siolt2gt气凝胶常压制备过程研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中文摘要本文以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体，采用两步溶胶．凝胶工艺制备醇凝胶，然后分别将其在水／乙醇(H20／EtoH)溶液、TEOS／EtOH溶液中进行两步老化，在异丙醇／三甲基氯硅烷／正已烷(IPA／TMCS／n．Hexane)溶液中进行表面改性得到疏水型块状气凝胶，并对制备的气凝胶主要性能进行了研究。在溶液中老化会引起气凝胶的收缩，温度越高，收缩越大；随着时问的延长，收缩是先增加后减小再增加。将醇凝胶在30v01％H20／EtOH溶液中60℃下老化24小时，在70voI％TEOS／EtOH溶液中70℃下老化16

2、小时收缩最小；在60℃下IPA／TMCS／n．Hexane溶液中表面改性48小时总收缩会有所减小。以上述方法制备的气凝胶块体疏水性能优异，接触角接近1800，在水中浸泡一周后其质量变化率仅为7．69％，经300。C热处理的气凝胶疏水性能有所降低，浸入水中开始时质量急剧变化，3天后增加近2倍，其后质量几乎不变，说明热处理改变了凝胶中气孔的结构，使其连通性更好，更有利于对水的吸收，并且亲水基团也有所增加。另外，通过气凝胶的小角X射线散射实验，研究了它的Porod散射和分形结构。不论是否加入DCCA，气凝胶中气．固两相问都存

3、在明显的界面，满足Porod定理，但加入DCCA后会影响Porod常数的大小；DCCA对气凝胶体分形维数有较大的影响，而对表面分形维数的影响较小；另外也研究了加入DCCA后对材料分形特性范围的影响。关键词：气凝胶疏水性分形结构常压制各多孔材料ABSTRACTSilicaaerogelswerepreparedbya2-stepacid·-basecatalyzedsol··geltechniqueusingtetraethyoxysiliane(TEOS)asaprecursor．Thehydrophobicandmo

4、nolithicsilicaaerogelscouldbemadeafteraginginHEO／EtOHandTEOS／EtOHsolutionsrespectivelyandsurfacemodifyinginIPA／TMCS／n-Hexanesolutions．Themainpropertiesoftheaerogelswerealsostudied．Aginginacertainsolutionwillcausesomeshrinkage，whichwillbeincreasedastheincreasingo

5、ftemperature．Withtheextensionofagingtime，theshrinkageoftheaerogelswillfirstlybeincreasedandthendecreasedafterafewhoursandincreasedagainifthetimeislongenough．Thelowestshrinkagewillbeobtainedwhenthealcogelsarefirstlyagingat30v01％H20／EtOHsolutionsfor24hoursat60"C，f

6、ollowedbyat70v01％TEOS／EtOHsolutionsfor16hoursat70℃．ThetotalshrinkagewillbedecreasedafterSul屯acemodificationatIPA／TMCS／n—Hexanesolutionsfor48hoursat60。Csubsequently．Themonolithicsilicaaerogelspreparedbytheabovemethodshaveanexcellenthydrophobicproperty,withacontac

7、tanglenearlyabout1800．Thelnagsvariationratioofaerogelisonly7．69％whenimmersedintowaterforaweek．Thehydrophobicpropertywilldeteriorateafter300*Cheat—treatment,asitsmassissharplyincreasedalmost2timesattheinitialthreedaysafterimmersedintowater．Butitwillnotchangeatthe

8、following4days．Soitisindicatedthattheporesstructureintheaerogelshasbeenchangedafterheat—treatment，whichisinfavoroftheabsorptionofwaterastheconnectivityofporesisbecome