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疏水型二氧化硅气凝胶怎么制备

2021-08-18 来源:昭通农业机械网

疏水型二氧化硅气凝胶怎么制备?

气凝胶是如今备受关注的二氧化硅材料,它的优越性能源于内部的纳米多孔结构及纳米微粒网络,这种结构使气凝胶材料在宏观上呈现出纳米材料所特有的界面效应和小尺寸效应,因此它的力学、声学、热学、光学、电学特性都明显地不同于普通固态材料,是一种具有许多奇异性质和广泛应用的轻质纳米多孔性材料。

气凝胶的内部网络

目前,二氧化硅气凝胶的制备通常包含溶胶-凝胶和干燥两个主要过程,通过溶胶-凝胶工艺获得所需纳米孔洞和相应凝胶骨架。根据工艺不同,气凝胶干燥主要分为超临界干燥工艺和常压干燥工艺两种,其他尚未实现批量生产技术还有真空冷冻干燥、亚临界干燥等中国机械网okmao.com。

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气凝胶的常规制备过程

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表面疏水的气凝胶

通常用以下几种方法来制备疏水二氧化硅气凝胶。

01 表面后处理法

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用TMCS溶液对SiOz凝胶溶剂置换/表面改性机制

2 原位法

原位法,也称共聚法或共前驱体法,是指将能产生疏水基团的化学物质加入溶胶反应体系中一起进行溶胶-凝胶过程,使疏水基团与凝胶表面的羟基反应生成疏水基团得到疏水性气凝胶。采用共前驱体法制备疏水气凝胶,湿凝胶的形成和表面改性同时进行,简化了制备过程。

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原位法制备疏水性二氧化硅气凝胶工艺流程

3 化学气相沉积法

通常使用化学气相沉积法来制备疏水气凝胶,普遍做法是在气凝胶形成后将改性试剂和气凝胶一起放在真空干燥器或其他容器中,加热并密封使体系发生反应,最终得到疏水性气凝胶。

4 冷等离子改进技术

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