非超临界干燥法制备块状SiO2气凝胶

摘要

以正硅酸乙酯为原料,去离子水和异丙醇为溶剂,丙三醇为干燥控制化学添加剂,盐酸和氨水为催化剂,通过酸/碱两步溶胶-凝胶法合成SiO2醇凝胶,经过老化、表面修饰和溶剂交换等工艺后,在常压分级干燥条件下制备块状SiO2气凝胶.不均匀的毛细管力是非超临界干燥过程中造成凝胶破裂的原因,从减小不均匀毛细管力及提高凝胶强度2个方面确定工艺,采用非超临界干燥法制备具有优良性能的块状SiO2气凝胶.应用X射线衍射、扫描电镜、热失重-差热等分析手段及吸附-脱附技术对所得气凝胶样品进行结构分析和性质表征.结果表明,用此方法可以制备具有优良性能的块状气凝胶样品,该气凝胶充满两端开放的管状中孔,具有较大的孔隙率(97.1%)及比表面积(614.3 m2/g),孔径分布均匀并且集中.