【摘 要】
:
针对二氧化硅气凝胶在应用过程中,力学性能差的问题,在本研究中,以正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷为双硅源,细菌纤维素为增强体,使用酸碱两步催化法,通过超临界二氧化碳干燥制备疏水性气凝胶复合材料.具有IPN结构的细菌纤维素增强二氧化硅复合气凝胶展现出一系列的优异性能:高回弹性,低密度(0.066g/cm3),低导热系数(0.029W/m·K)),疏水角达147°以及基本无掉渣,拓展了气凝胶复合材料的应用
【机 构】
:
上海交通大学化学化工学院,上海200240
论文部分内容阅读
针对二氧化硅气凝胶在应用过程中,力学性能差的问题,在本研究中,以正硅酸乙酯和甲基三甲氧基硅烷为双硅源,细菌纤维素为增强体,使用酸碱两步催化法,通过超临界二氧化碳干燥制备疏水性气凝胶复合材料.具有IPN结构的细菌纤维素增强二氧化硅复合气凝胶展现出一系列的优异性能:高回弹性,低密度(0.066g/cm3),低导热系数(0.029W/m·K)),疏水角达147°以及基本无掉渣,拓展了气凝胶复合材料的应用范围.
其他文献
以廉价铝盐法制备纤维增强硅铝气凝胶基体材料,采用料浆浸渍结合快速热处理的方法在其表面制备耐高温高发射率MoSi2基涂层.研究不同组分配比对热防护系统综合性能的影响规律.结果表明:不同组分涂层试样综合性能有较大差异,MoSi2含量在30wt%时最佳,系统总发射率在0.4-2.5μm波段达0.85以上;经RT-1473K有氧热循环,其失重率低至0.01%,且表面状态良好、物相组成无明显改变,显示出优越
气凝胶是一种特殊的多孔材料,具有许多优异的物理化学性质,如低密度,高孔隙率,高表面积和可调表面化学性质.随着不同类型气凝胶合成的进展,这种多孔材料在几种应用中的可行性得到了广泛的探索.在各种高性能应用中,气凝胶已经引起了人们的注意,作为一种吸附介质,用于消除几种对环境和人类健康造成威胁的污染物.虽然气凝胶在环境修复方面的表现很有希望,但是考虑到复杂的干燥过程,机械微细的结构和加工成本等气凝胶的一些
本研究采用丙三醇润胀和机械挤压复合预处理工艺将木质纤维素全组分溶解于N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)中,并通过溶胶-凝胶法制备得到木质纤维素凝胶材料,进一步采用硅烷偶联剂(KH550)改性,改变木质素集聚态来提高凝胶材料强度.考察了含有或不含润胀液丙三醇对木质纤维素凝胶材料中木质素集聚态的影响,讨论其形成机理,进而阐述其对凝胶材料机械性能,网络孔隙结构的影响.进一步,考察了采用KH550改性木
本文利用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术制备Ag/TiO2复合气凝胶块体材料.在N2保护下对其进行高温煅烧,利用SEM、EDS、TEM、XRD和EIS等手段表征了复合材料的组织结构和交流阻抗.以甲基橙溶液光催化降解实验评价其光催化活性.结果表明:Ag/TiO2复合光催化剂在紫外光照射下高效降解甲基橙染料,光催化性能优于P25.
尖端武器以及空间飞行器对于轻质、柔性热防护材料提出了迫切的需求,柔性聚酰亚胺气凝胶是满足这一需求的重要研究方向,利用溶胶-凝胶反应制备了聚酰亚胺凝胶,经过超临界干燥得到了聚酰亚胺气凝胶.研究了固含量和交联剂含量对气凝胶性能的影响规律.结果表明:聚酰亚胺气凝胶的密度和线收缩率都随着固含量和交联剂含量的增加而增加;随着固含量的增加,气凝胶的室温热导率呈现出先降低再增加的趋势(0.026~0.033W/
作为一种高效保温隔热材料,疏水性SiO2气凝胶已被越来越多地应用到建筑节能保温领域.然而目前为止,疏水性SiO2气凝胶潜在的火灾危险性一直未得到关注,常被当作A级不燃材料进行使用.因此,本文利用锥形量热仪和建筑材料燃烧热值试验装置定量研究了疏水性SiO2气凝胶的燃烧过程并观察到其火蔓延现象,并初步分析了疏水性SiO2气凝胶的燃烧机理.
氧化锆(ZrO2)气凝胶可用作高性能催化剂和先进绝热材料.获得高质量ZrO2气凝胶的关键在于如何有效控制Zr4+的水解-缩合反应.本研究中,聚乙酰丙酮锆(Polyacetylacetonatozirconium,PAZ)被首次用作前驱体制备ZrO2气凝胶.PAZ在室温下难以发生水解反应,但在高温条件下水解活性极强.本研究通过升高温度引发PAZ水解-缩合反应,并结合超临界干燥技术成功获得体块ZrO2
气凝胶基相变复合材料具有潜热存储密度高、相变时温度几乎保持不变的特点.一般来说,气凝胶材料是一种拥有三维多孔结构,热导率低,轻质高效隔热材料.将相变材料与气凝胶材料复合,能提高相变复合材料高温下形态稳定性,有的还能提高相变材料热导率等,用于储能建筑、航空隔热等领域,对节能环保领域也有重要意义.目前主要用二氧化硅基或石墨烯基气凝胶材料与相变材料复合.两者都具有高孔隙率和比表面积,有利于相变材料的封装
本文采用了一种低温、环保、简易的方法制备Mn3O4与石墨烯复合气凝胶纳米材料,并通过后续的干燥、煅烧等处理,实现复合材料在锂离子电池负极材料上的应用.成功的实现了Mn3O4纳米颗粒均匀的沉积在石墨烯气凝胶片层之上,经过干燥、煅烧等处理过后,得到Mn3O4-石墨烯复合气凝胶.分别对样品进行了X射线光电子能谱(XPS)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、X射线多晶衍射(XRD)分析,探究复合气凝胶材
通过搭建稠油热采模拟装置,研究了气凝胶毡作为管道夹层在高温服役过程中的性能.通过进行各管道在不同条件下的升温测试直观反映其隔热效果,使用气质联用技术(GC-MS)对加热过程中的释气进行定性定量分析;通过热重-质谱联用技术研究气凝胶加热过程中释气性能.结果表明,气凝胶毡作为夹层材料在热采管中起到高效隔热作用,其疏水结构有效阻止水蒸气对隔热性能的破坏.280℃左右疏水结构氧化并释放气体,这将破坏管道真