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氣凝膠的簡單做法

2018-12-17 點擊數:403

氣凝膠的簡單做法

1、氣凝膠的制備進程

氣凝膠的制備一般選用兩步法,第一步溶膠-凝膠進程,第二步枯燥進程。

2、溶膠-凝膠進程

用含高化學活性組分的化合物作前驅體,前驅物與溶劑產生水解或醇解,在溶液中構成安穩的透明溶膠系統,溶膠經陳化膠粒間緩慢聚合,構成三維空間網絡結構的凝膠,凝膠網絡間充滿了失掉活動性的溶劑。

3枯燥進程

前驅體經過Sol-gel進程后取得凝膠,凝膠由賦有彈性的固體網絡和網絡中的液相溶劑組成,凝膠中存在納米結構微孔。枯燥初期,足夠多的液相填充于凝膠孔中,凝膠體積的削減與液體蒸騰的體積持平,無毛細管力。當凝膠體積削減量小于液體蒸騰體積時,液體蒸騰使固相暴露出來,固/液界面被能量更高的固/氣界面所替代,為阻止系統能量增加,孔內液體將向外活動覆蓋固/氣界面。此刻液相在凝膠孔中構成彎月面,因為液體表面張力的作用,產生了毛細管壓力。毛細管力作用于凝膠微孔的孔壁上,這樣將會導致很多凝膠網絡結構的崩塌。因此要想得到氣凝膠,就必須在保持原有凝膠網絡結構的情況下,將網絡中的溶劑排除。為了處理這一難題,近年相繼開展出了超臨界枯燥,冷凍枯燥,常溫常壓枯燥和傳導枯燥等技術。

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