有機溶劑脫水干燥制備氧化鋁氣凝膠的研究.pdf

1、S T U D Y O N P R E P A R A T I o N o FA L U M I N A A E R o G E L U S I N G O R G A N I CS o L V E N T A S D R Y 礬G M E D I U MA T h e s i sS u b m i t t e d t oS o u m e a s t U I l i V e r s i t yF o r t h e A c a d e

2、 m i c D e g r e e o f M a S t e r o fE n g i I l e e r i n gB YC u i s u m i nS u p e r v i s e db yP r o ￡L i l i R e nS c h o o l o f C h e m i s 仃y ＆C h e m i c a lE n g i l l e e 血gS o u t h e a s t U n i V e r s i

3、夠S 印t e m b e r 2 0 1 3摘要摘要氧化鋁氣凝膠以其熱導率低( 3 0 ℃、1 大氣壓時熱導率僅為O ．0 2 9 W ·m ～·K - 1 ，8 0 0 ℃、1 個大氣壓時熱導率僅為0 ．0 9 8w ·m ～·K - 1 ) ，高溫條件下穩(wěn)定性好以及獨特的光學電學磁學和化學性質而被廣泛應用于航空航天、建筑、催化、環(huán)境凈化等領域。本文以無機鋁源．六水合氯化鋁為原料，以乙醇和水為

4、反應體系，通過溶膠凝膠技術，采用特定的有機溶劑為干燥介質在低真空狀態(tài)下直接獲得整體塊狀氧化鋁氣凝膠。論文在現(xiàn)有研究基礎上討論了不同干燥介質、不同環(huán)氧丙烷用量對制備氧化鋁氣凝膠的影響，并采用1 、G ．D T A 、F T ．I R 、S E M 、T E M 、B E T 等表征手段對氧化鋁氣凝膠進行研究，最終確定最優(yōu)實驗條件：鋁源與環(huán)氧丙烷摩爾比為l ：8 ，且以有機溶劑乙腈作為于燥介質時制備得到的氧化鋁氣凝膠為整體塊狀結構，表面無裂

5、紋，其孔徑分布在1 1 ．7 n m 左右、比表面積達4 1 3 ．4 6 m 2 ·百1 ，且表現(xiàn)出了良好的隔熱性能和吸附性能。其次，為了針對性提高氧化鋁氣凝膠的性能，拓展其應用領域，采用有機溶劑脫水干燥法制備了不同金屬氧化物及凹土摻雜的氧化鋁氣凝膠。結果表明：對氧化鋁氣凝膠進行氧化鐵、氧化鎳以及凹土摻雜時得到的氣凝膠為整體塊狀，鐵源與鋁源摻雜摩爾比達到l ：2 時，氣凝膠的比表面積可達5 4 5 ．6 6m 2 ·

6、;蛋1 ，空間三維形狀表現(xiàn)為梭型；氧化鎳的摻雜對氧化鋁氣凝膠的比表面積影響不大。最后，本文采用有機溶劑脫水干燥制備氣凝膠方法制各得到了一系列無機氧化物氣凝膠，并對制備得到的氧化鐵、氧化鎳和氧化硅氣凝膠進行了表征和測試，結果表明由該方法制各得到的氣凝膠為整體塊狀，孔徑分布集中，比表面積分別最高可達4 8 4 ．5 4m 2 ·g ～、2 7 0 ．4 4m 2 ·9 1 、5 1 2 ．5 5m 2 ·岔1