酸种类对以硅溶胶为原料、常压制备的SiO2气凝胶性能的影响.pdf

《酸种类对以硅溶胶为原料、常压制备的SiO2气凝胶性能的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、硅酸盐学报第41卷第2期Vo1．4l，No．22013年2月J0URNALOFTHECHINESECERAMICS0CIETYFebruary，2013DOI：10．7521／j．issn．0454-5648．201302．06酸种类对以硅溶胶为原料、常压制备的SiO2气凝胶性能的影响卢斌，孙俊艳，魏琪青，胡科，周强(中南大学材料科学与工程学院，长沙410083)摘要：以硅溶胶为硅源，不同酸(HC1、HNO3、CH3COOH、H2C204)为催化剂，采用常压干燥工艺制备出疏水SiO2气凝胶。研究了酸种类对SiO2气凝胶

2、性能的影响。结果表明：用4种不同类型酸作催化剂，都可以制备出性能良好的样品，但不同酸催化剂对硅溶胶的凝胶过程和样品的结构性能有很大影响，其中用H2c2()4制各的样品具有较好结构和性能，其表观密度为O．157g／era，比表面积为542．1m2／g，孔容为1．9cm3／g，平均孔径为19．05nn1，与水的接触角为153．8。。关键词：二氧化硅气凝胶；硅溶胶；酸催化剂；微观结构中图分类号：O613文献标志码：A文章编号：O454_5648(2O13)02__0l53_J06网络出版时间：20l3__0l_25网络出版地

3、址：http：／／www,cnki．net／kcms／detail／11．2310．TQ．20130125．1706．201302．153006．htmlEffectofAcidsonPropertiesofSilicaAerogelsPreparedfromSilicaSolatAmbientPressureLUBin，SUNJunyan，WEIQiqing，HUKe，ZHOUQiang(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，CentralSouthUniversity,Cha

4、ngsha410083，China)Abstract：Hydrophobicsilicaaerogelswerepreparedbyusingdiferentacidsascatalystsanddriedatambientpressure．Theefectofacidsonpropertiesofsilicaaerogelswasinvestigated．Theresultsindicatethatthepropertiesofsamplespreparedwithfouracidsaresuperior,andth

5、euseofacidinthepreparationhasanefectonthegelationprocess，structuresandperformanceofthesamples．SiO2aerogelcatalyzedbyoxalicacidhasbettermicrostructureandproperties(te．，apparentdensityof0．157g／cm，surfaceareaof542．1m2／g，porevolumeof1．9cm儋，averageporesizeof19．05am，a

6、ndcontactangleof153．8。)．Keywords：silicaaerogel；siliconsol；acidcatalyst；microstructuresi02气凝胶是由三维硅骨架构成的多孔非晶纳米来说，为了简化制备工艺，降低工业化生产成本，很材料，其孔隙率高达98％。这种独特的多孔纳米结构有必要寻找廉价且优质的硅源。硅溶胶具有相对较低使其具有许多优异的物理性能，如低密度(0．03g／cm3)、的价格和较高的纯度，只通过聚合反应便可得到凝胶，低声速(100m／s)、高比表面积(1600m)和低热导率相

7、对两步法既节省了时间又简化了凝胶的结构控制，[0．02W／(m·K)]等，被广泛应用于隔热阻声的透明玻璃是一种很好的硅源。甘礼华等[9】和赵大方等UJ以硅溶系统【JJ、Cerenkov辐射探测器、热核聚变反应的ICF胶为原料，HC1为催化剂制备出块状SiO2气凝胶，着靶【3J、太阳能系统中的超级隔热材料【4j以及催化剂载重研究了pH值的影响，实验结果表明酸作为催化剂体【5J等。目前，科研工作者制各SiO2气凝胶普遍采用调节pH值，对硅溶胶的凝胶化具有很重要的作用。正硅酸乙酯(TE0S)悯、甲基三甲氧基硅烷1MS)7J采

8、用廉价的工业硅溶胶f采用单质硅溶解法制以及水玻璃【8J等作为前驱体。但是用TEOS、MTMS备得到)为硅源，以不同的酸(HE1、HNO3、CH3COOH、等为硅源较昂贵，且凝胶过程一般需要经过水解—缩聚H2C204)为催化剂，通过控制凝胶过程，在常压干燥两个步骤；而水玻璃含有大量的杂质离子，其除杂质下制备出疏水SiO2气凝胶，着重