硅气凝胶最佳制备条件的研究

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1、第31卷第3期长春理工大学学报（自然科学版）Vol.31No.32008年9月JournalofChangchunUniversityofScienceandTechnology（NaturalScienceEdition）Sep.2008硅气凝胶最佳制备条件的研究112344高秀霞，吴贞，张伟娜，陈清禹，任敏，朱果逸(1.长春理工大学化学与环境工程学院，长春130022；2.吉林师范大学化学学院，四平136000；3.北京理工大学，北京100081；4.中国科学院长春应用化学研究所电分析化学国家重点实验室，长春130022)摘要：近年来对世界上质量最轻、

2、隔热性最好、性能独特的固体材料——二氧化硅气凝胶的研究越来越广泛，而制备的条件是研究它们的关键。本文采用四因素三水平的正交实验研究其常压干燥的最佳制备条件，并研究了正硅酸乙酯（TEOS）、水、乙醇、pH值四因素对二氧化硅气凝胶性能的影响，结果表明：以TEOS:H2O:EtOH=1:6:5（摩尔比）混合调节pH=6～7在70℃水浴中凝胶所得到的气凝胶性能相对较好。关键词：SiO2气凝胶；溶胶凝胶法；正交实验中图分类号：O648.18文献标识码：A文章编号：1672－9870（2008）03－0104－04StudiesontheOptimumPreparat

3、ionConditionsoftheSilicaAerogelsGAOXiuxia112344，WUZhen，ZHANGWeina，CHENQingyu，RENMin，ZHUGuoyi(1.SchoolofChemistryandEnvironmentalEngineering，ChangchunUniversityofScienceandTechnology，Changchun130022；2.SchoolofChemistry，JilinNormalUniversity，Siping136000；3.BeijingInsituteofTechology

4、，Beijing100081；4.StateKeyLaboratoryofElectroanalyticalChemistry，ChangchunInstituteofAppliedChemistry，ChineseAcademyofSciences，Changchun130022)Abstract：Resently，thestudiesofsilicaaerogelshavebeenmoreandmoreextensive.Usedasthelightestsolidmaterial，silicaaerogelshavemanyuniquepropert

5、iesandthebestpropertyinthermalinsulation.Butthekeyofstudyingisthepreparationcon-ditions.Inthispaper，theorthogonalexperimenthadbeendesignedbyusingfourfactorsandthreelevelstostudytheiroptimalpreparationconditionsatambientpressure，andtheinfluencesofthefourfactorsTEOS，water，ethanol，pH

6、valuestosilicaaerogelspropertieshadalsobeenstudied.TheresultsshowedthatthesamplepreparedattheconditionsofTEOS:H2O:EtOH=1:6:5（molratio）pH=6～7andthetemperatureof70℃underthewaterbathinghadbetterproperties.Keywords：silicaaerogels；sol-gelmethod；orthogonalexperiment［5］［6］二氧化硅气凝胶是一种新型的轻质

7、、纳米、多集器的材料，可用作新型高效可充电电池，Cerenkov探测器［7］［8］孔非晶态固体材料，具有连续的三维网络纳米结，声阻抗耦合材料，高效吸构。源于其独特的纳米结构，SiO2气凝胶表现出很附剂、催化剂及其载体和气体过滤材料等等。因此［1，2］多独特的性质。因此，它在热学、光学、电制备二氧化硅气凝胶及其复合材料引起了科学家们学、力学、声学等领域具有广泛的应用价值。如：极大的兴趣。作为透明隔热保温材料，它可广泛应用于各种特殊目前也有很多文章报道SiO2气凝胶的常压制［3，4］［9］的窗口隔热体系、光学传感器和荧光太阳能收备，如Sung-wooPark等

8、用常压干燥法在GaAs收稿日期：20080415基金项目：吉林省教