低密度SiO2气凝胶常压制备工艺优化及其废液再生利用

被引量 : 0次 | 上传用户:blogbee
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着工业技术的发展,传统的绝热材料已很难胜任社会发展要求。SiO气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构的绝热材料,密度为0.003~0.5g/cm3,导热系数小于0.02W/(m.k),孔隙率高达80%~99%,是一种具有广阔前景的新型超级绝热材料。常压制备SiO气凝胶作为工业化大批量制备SiO气凝胶的主要选择方法,但是存在工艺不稳定,制备过程产生大量有机废液,造成制备成本居高不下,难以在市场中形成竞争力。本文主要是研究稳定制备SiO气凝胶的工艺优化和回收利用制备SiO气凝胶过程中产生的废液再次制备高性能SiO气凝胶的方法。同时结合多种分析手段对气凝胶的微观形貌、相结构、比表面积和孔径分布、疏水性能、隔热性能等结构性能进行了测试表征。以水玻璃为硅源制备SiO气凝胶,选择5种陈化工艺进行对比实验,设计了不同的老化时间、溶剂交换时间对制备SiO气凝胶的影响,利用无水乙醇协助老化可以避免网络骨架粗大,同时无水乙醇对水的锁闭效应可以将湿凝胶网络孔道的中的水替换,从而降低干燥时的毛细管力,制备的SiO气凝胶振实密度为0.073g/cm3。在表面修饰后增加3d的溶剂交换可以进一步降低振实密度为0.069g/cm3,但是造成成本急剧增加。选用文中的陈化工艺3进行放大实验25陪,一次性稳定制备出平均振实密度为0.0736g/cm3SiO气凝胶。并对实验进行吸附试验,证明SiO气凝胶对油性物质的吸附能力是自身质量的30陪。利用双层玻璃板模型分析SiO气凝胶振实密度与导热系数的关系,发现当振实密度ρ>0.1g/cm3时,导热系数随振实密度减小急剧下降,当振实密度ρ<0.1g/cm3,振实密度对导热系数影响减小。以废老化液为硅源、以回收提纯废正己烷制备性能优异的SiO气凝胶。研究证明,向回收的废老化液中加入40%的乙醇,1.5%的干燥化学控制剂甲酰胺配置成凝胶体系,水解24h,用1mol/L的氨水碱催化调节PH=6,利用相分离与精馏两种提纯方法结合的提纯回收正己烷对湿凝胶进行溶剂交换,所制备的SiO气凝胶振实密度为0.0795g/cm3,比以水玻璃为硅源用新正己烷溶剂交换制备的SiO气凝胶的振实密度0.0736g/cm3增大8.0%,但制备成本急剧下降,并且避免了资源浪费和污染环境。采用能谱分析、SEM、BET比表面积等分析测试手段对利用废老化液和提纯废正己烷所制备的SiO气凝胶典型样品的物相、微观形貌、比表面积、疏水性能和导热系数进行表征。结果表明:典型样品振实密度为0.0795g/cm3,孔隙率为94.5%,比表面积为571m2/g,平均孔径20.20nm,导热系数为0.02039W/(m·K),疏水接触角为141°,微观形貌显示气凝胶由大量纳米级颗粒组成,颗粒细小均匀,孔分布均匀。
其他文献
目的:分析中医针刺结合康复训练对肝肾不足型小儿脑瘫的疗效。方法:选取于2015年6月—2016年12月本院收治的50例肝肾不足型小儿脑瘫作为本次研究对象。经数字随机表法分为观
采用文献资料法等,分析以绿道为依托的城市休闲体育发展现状和存在的各种问题。主要结论:支撑绿道休闲运动场地的软实力不足;管理“两极分化”,缺乏长效的绿道体育运营机制;
[目的 /意义]科研数据的管理和服务已被视为高校图书馆和学术图书馆的重要任务之一,参考借鉴国外相关经验能够促进我国高校图书馆科研数据服务的研究和实践。[方法/过程]从科
人民防空是国防的重要组成部分,城市现代化建设的重要内容,同时也是国民经济和社会发展的重要方面,是一项利国、利民的社会公益事业。当今世界并不安宁,从我国当前和今后较长时期
本文主要探讨早期高温水养护对矿物掺合料混凝土力学性能和微观结构的影响。由于早期高温养护会对混凝土后期性能造成一定隐患,本文采用延长预养时间和加入矿物掺合料的方式来
本文详细介绍了“通用财务微机管理系统”中有关财务记账的程序设计、数据组织、实用功能和使用方法等方面的内容,并从系统设计的合理性、实用性和数据的安全可靠性等方面,阐
随着中国经济市场化、工业化和国际化程度的提高,中国能源问题和环境问题日益凸显,当前能源形势不容乐观。福建省属于能源匮乏省份,无油、无天然气、少煤,常规能源短缺,一次能源自
本文对市政道路SBS改性沥青混凝土路面从技术特点、配合比设计、施工进行了简要的论述,提出了SBS改性沥青混凝土路面施工工艺要求。
<正>近几年,随着非物质文化遗产保护热的持续升级,包括戏曲在内的非物质文化遗产引起社会各界的广泛关注,戏曲进校园活动也由此在全国各地搞得轰轰烈烈,热闹非常。然而总体来
节能减排是当前研究工作的重中之重。为了废碱液的回收再利用,建立了一套基于机械压缩式热泵蒸发的碱液回收系统。在压缩机电机输入频率为36Hz,稀碱液入口流量为1870.5kg/h的稳定