凍結乾燥法によるシリカエアロゲルの作製

摘要

エアロゲルは高い気孔率と大きな比表面積を有することから、断熱材や触媒の担体などの応用が期待され ている多孔体である。従来は超臨界乾燥法による作製が一般的であり、凍結乾燥法では、ゲル内部の水が、 凍結する際の体積膨脹により、エアロゲルの作製は困難であった。 水は凍結時、まず微細な氷の核を形成し、 再結晶を繰り返すことで氷の結晶が大きくなっていく。また 0°C～-15°Cにおいては結晶が成長しやすい成長 温度帯が存在することが知られている。解決策として、まず液体窒素で急冷することで氷結晶成長温度帯を 素早く通過し、さらに、氷結晶の粒成長を抑える効果を持つ不凍タンパク質を添加しエアロゲルの作製を試 みた。