二氧化硅气凝胶的表面修饰研究

摘要

SiO<,2>气凝胶是一种轻质纳米多孔材料,其表面硅羟基使之易吸潮从而导致开裂并降低其各项性能.本文以三甲基氯硅烷(TMCS)以及二甲基二乙氧基硅烷(DMMOS)为表面修饰剂,对SiO<,2>凝胶进行表面修饰,最后经超临界干燥过程制备出表面修饰型SiO<,2>气凝胶.用FT-IR、<'29>SINMR、SEM以及孔径分布测试仪对表面修饰前后SiO<,2>气凝胶表面基团及其微结构进行了研究,结果表明:表面修饰后SiO<,2>气凝胶孔洞内表面的硅羟基被硅甲基所取代,DMMOS的修饰效果比TMCS好;二氧化硅气凝胶孔洞由修饰前的23.1nm减小到18.2nm,比表面积由修饰前的477m<'2>.g<'-1>增加到563m<'2>.g<'-1>,骨架颗粒比修饰前略大;气凝胶经表面修饰后的饱和水蒸汽吸附量由未修饰的4℅(质量分数)减少到0.12℅.