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《大连工业大学》 2011年
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常压制备疏水性SiO_2气凝胶的研究

徐飞  
【摘要】:SiO_2气凝胶是一种低密度、高孔隙率、高热阻和低声阻的固体多孔材料,具有广泛的应用前景。 本研究工作,通过对制备SiO_2气凝胶产品的各影响因素进行考查,确定了用离子液体(ILs)在常压下合成SiO_2气凝胶的工艺路线。通过上述工艺路线合成了一种新奇的大块SiO_2气凝胶。制备的样品通过,堆积密度、孔隙率、氮吸附-脱附(BET)、扫描电镜表征(SEM),结果表明所有气凝胶样品都具有较低的密度,比表面积最高可达1213m~2g,平均孔径为14-30nm。 在常压干燥条件下,甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和正硅酸乙脂(TEOS)做复合前驱体,乙醇做溶剂,C_6MimBF_4做催化剂下经一步溶胶-凝胶(Sol-Gel)溶剂合成了超输水的大块SiO_2气凝胶。 在常压干燥条件下,MTMS和TEOS做复合前驱体,乙醇或水做溶剂并且用C_6MimBr或者C_(12)MimBr做相应的助溶剂,在酸碱催化下经两步Sol-Gel,合成了输水的大块SiO_2气凝胶,在这个过程中C6MimBr、C_(12)MimBr都起到了结构控制剂和助溶剂作用,特别是[C_(12)Mim][Br]更有利于孔径分布均匀,这与离子液体的增溶作用有关。 常压制备SiO_2气凝胶最大的缺点是干燥过程中气凝胶容易收缩和碎裂,用复合前驱体方法对气凝胶进行疏水改性,通过改变M=nMTMS/nTMOS值从0.5到3来研究前驱体组成与气凝胶样品疏水性的关系。对ILB和ILD系列样品通过~(29)Si-NMR共振和IR衍射发现,气凝胶产品表面由疏水基团和亲水基团共同组成,并且表面疏水基团和亲水基团比例与M值相关,当M值达到3左右是气凝胶表面几乎没有疏水Si-OH存在。
【学位授予单位】:大连工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ127.2

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