SiO2氣凝膠及其復(fù)合氣凝膠的常壓制備與吸附性能研究.pdf

1、本文以正硅酸乙酯為硅源，通過溶膠-凝膠工藝和常壓干燥工藝成功制備出塊狀SiO2氣凝膠，較系統(tǒng)地研究常壓干燥過程中的混合修飾劑表面修飾工藝及混合溶劑置換工藝，并采用差熱-熱重分析((DTA-TG)、紅外光譜(FT-IR)、X射線衍射分析(XRD)、掃描電鏡((SEM)、透射電鏡(TEM)和BET吸附等測試手段對SiO2氣凝膠的表面基團(tuán)、熱穩(wěn)定性、微觀形貌和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在最佳工藝條件下，采用TMCS/HM

2、DSO修飾劑制備的SiO2氣凝膠密度為0.1213g·cm-3，接觸角為155°，比表面積為899.8m2·g-1，孔容為2.856cm3·g-1;最佳工藝條件下用HMDZ/HMDSO修飾劑制備的SiO2氣凝膠密度為0.2752g·cm-3，接觸角為129°，比表面積為766m2·g-1，孔容為1.9cm3·g-1; TMCS/HMDSO的修飾效果優(yōu)于HMD Z/HMDSO混合修飾劑。適宜的低溫?zé)崽幚砜筛纳茪饽z的孔結(jié)構(gòu)，使其孔徑分布均

3、勻，所制備的SiO2氣凝膠疏水性耐熱溫度約為450℃。
　　 本文研究的混合干燥介質(zhì)體系中，以正己烷/甲苯體系作為干燥介質(zhì)制得的SiO2氣凝膠性能最優(yōu)。在最佳工藝條件下，采用正己烷/甲苯體系制備的SiO2氣凝膠的密度為0.103g·cm-3，接觸角為156°，比表面積為928.4m2·g-1，孔容為3.295cm3·g-1;正己烷/苯體系制備的密度為0.116g·cm-3，接觸角為152°，比表面積為906.8m2·g-1，孔容

4、為2.797cm3·g-1;正庚烷/苯溶劑制備的密度為0.122g·cm-3，接觸角為143°，比表面積為891.5m2·g-1，孔容為2.881 cm3·g-1;正庚烷/甲苯溶劑制備的密度為0.116 g·cm-3，接觸角為160°，比表面積為912.1m2·g-1，孔容為3.353 cm3·g-1。
　　 CaO或MgO的摻入會(huì)導(dǎo)致SiO2氣凝膠的比表面積及孔容有所降低，摻入物部分嫁接至網(wǎng)絡(luò)骨架中，部分填充在氣凝膠孔洞內(nèi)。最

5、佳工藝條件下，9.7％MgO/SiO2氣凝膠的比表面積為824 m2·g-1，孔容為2.168 cm3·g-1;12.6％CaO/SiO2氣凝膠的比表面積為812.8 m2·g-1，孔容為2.338 cm3·g-1;(3.8％MgO-6.7％CaO)/SiO2氣凝膠的比表面積為808.8 m2·g-1，孔容為2.237 cm3·g-1。氣凝膠或復(fù)合氣凝膠對酸性氣體具有良好的吸附能力，它們對酸性氣體的吸附效率為NO＞SO2＞H2S;純疏水