本文關(guān)鍵詞：二氧化硅氣凝膠微粒的制備及性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《長安大學(xué)》 2014年

二氧化硅氣凝膠微粒的制備及性能研究

李沛  

【摘要】：SiO2氣凝膠作為一種具有高孔隙率、高比表面積、低熱導(dǎo)率的納米輕質(zhì)多孔材料，在吸附、催化、隔熱等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。適當(dāng)粒徑的二氧化硅氣凝膠粉體保持了氣凝膠納米孔結(jié)構(gòu)，并更容易分散、填裝、復(fù)合等。本文基于W/O乳液方法，將油相中分散的二氧化硅溶膠微液滴轉(zhuǎn)變?yōu)闈衲z微粒，進(jìn)而通過常壓干燥制備二氧化硅氣凝膠微粒。 首先以水玻璃為硅源，選用SPAN-80和TWEEN-80為表面活性劑，通過將分散在正庚烷中的溶膠凝膠化，常壓干燥制備二氧化硅氣凝膠微粒，后經(jīng)三甲基氯硅烷表面改性改善其疏水性。研究了機(jī)械攪拌速率、表面活性劑配比、水油比等對于微粒形貌的影響，當(dāng)機(jī)械攪拌速率不超過600rpm，可形成SiO2氣凝膠完整微粒，較高轉(zhuǎn)速時(shí)破壞凝膠過程，最終形成無規(guī)則形貌的氣凝膠粒子；較高的表面活性劑配比和水油比會(huì)導(dǎo)致不能形成規(guī)則形貌的氣凝膠微粒，利用丙酮可以有效分離濕凝膠同時(shí)對其進(jìn)行洗滌去除殘留的表面活性劑；疏水改性后疏水角變?yōu)?26.9°。無老化和交換的直接干燥，反相乳液可形成球狀微粒，但納米孔坍塌僅成為二氧化硅球狀粒子。當(dāng)機(jī)械攪拌速率為600rpm，SPAN-80與TWEEN-80比例為1:4，水油比例為1:10，經(jīng)過丙酮分離后，制備出白色的粒徑約為20μm的近球狀二氧化硅氣凝膠微粒。 采用紅外光譜（FT-IR）、掃描電鏡(SEM)、能譜儀和BET比表面積等對SiO2氣凝膠微粒樣品的基團(tuán)、微觀形貌、元素、比表面積和疏水性能進(jìn)行測試表征。結(jié)果表明：其振實(shí)密度為0.2983g/cm3，比表面積905.2m2/g，平均孔徑6.9nm。微觀上由納米級微粒組成，結(jié)構(gòu)疏松，屬于介孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)紅外光譜分析表明引入了疏水性的甲基基團(tuán)；TG-DSC表明在空氣氣氛中低于300℃穩(wěn)定，在400~600℃約有14%的熱失重，后至1000℃時(shí)穩(wěn)定。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：O648.17;O613.72
【目錄】：

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