最新二氧化硅气凝胶制备及应用

干燥方法
2. 1 超临界干燥工艺 2.2 常压干燥工艺 2.3 压力介于常压和超临界 压力之间的干燥 2.4 冷冻干燥法（freeze drying）
3 常压干燥工艺
基本原理：是首先用一种或多种低表面张力的溶剂替 换湿凝胶中的孔隙溶液并通过改性使凝胶表面疏水 化，防止在干燥过程中发生过度收缩变形和结构破 坏。
长 的 时 间 隧 道，袅
二氧化硅气凝胶制备及应用
目录
1 什么是气凝胶--二氧化硅气凝胶； 2 各种制备方法的优缺点； 3“常压干燥法”的原理、工艺及原料； 4 “常压干燥法”的优缺点； 5 二氧化硅气凝胶的应用情况
1 气凝胶
气凝胶，英文aerogel，又称为干凝胶。当凝胶脱 去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得 多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体， 外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。如 明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等。气凝胶也 具凝胶的性质，即具膨胀作用、触变作用、离浆作 用。 气凝胶是一种固体物质形态，气凝胶的种类很多， 有硅系，碳系，硫系，金属氧化物系，金属系等等。 任何物质的gel只要可以经干燥后除去内部溶剂后， 又可基本保持其形状不变，且产物高孔隙率、低密 度，则皆可以称之为气凝胶。
常压工艺流程
常压工艺流程
常压工艺的优缺点
二氧化硅气凝胶的应用
二氧化硅气凝胶具有超低的密度(0．003～0．29／cm3)、 超高的气孔率(80％～99．8％)和超细的结构(微观网络骨 架与孔隙一般都进入纳米范畴，比表面积可达800m2／g 以上)，由此带来一系列热、光、电、声、吸附方面的优 异性能，在保温隔热、光导、介电、声阻隔音、吸附、 催化等领域有着广阔的应用前景。目前已经广泛应用于 航天、石油化工、冶炼、市政供暖等领域。
2 SiO2气凝胶制备方法
1）溶胶凝胶法 2）有机金属化合物的热裂解法 3）溶剂沉淀法 4）化学气相沉积法
溶胶凝胶法
溶胶－凝胶法就是用含高 化学活性组分的化合物作 前驱体，在液相下将这些 原料均匀混合，并进行水 解、缩合化学反应，在溶 液中形成稳定的透明溶胶 体系，溶胶经陈化胶粒间 缓慢聚合，形成三维空间 网络结构的凝胶，凝胶网 络间充满了失去流动性的 溶剂，形成凝胶。凝胶经 过干燥、烧结固化制备出 分子乃至纳米亚结构的材 料。
原料：无水乙醇EtOH、去离子水、盐酸、氨水、正硅 酸乙酯TEOS、辛基三乙氧基硅烷、三甲基一氯硅烷、 六甲基二硅氧烷、正己烷。
分类2. 3. 1 网络增强法 2. 3. 2 多步溶剂交换-表面改性法 2. 3. 3 一步溶剂交换-表面改性法 2. 3. 4 共前驱体改性法 2. 3. 5 二次表面改性法
二氧化硅气凝胶
一般常见的气凝胶为硅气凝胶，其最早由美国科 学工作者Kistler在1931年制得。
如下左图是sio2气凝胶的结构图；右图是气 凝胶的成品图
气凝胶的性质
SiO2气凝胶具有独特的介孔结构和性能，应用领 域广泛。。
1.隔热性 SiO2气凝胶材料具有极低的导热系数，可达到
低于静态空气的热导系数
4.1 热学特性与应用
4.2声学特性与应用 4.3 在催化剂及催化载体方面的应用 4.4 在其他方面的应用
谢谢！
2.隔音性由于硅气凝胶的低声速特性，它还是一种理想 的声学延迟或高温隔音材料。
3.非线性光学性质硅气凝胶的纳米网络内形成量子点
结构有发光效应
4. 过滤与催化性质材料孔洞大小分布均匀，气孔率
高，是一种高效气体过滤材料
5. 折射率可调性硅气凝胶的折射率接近l，而且对红
外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过
进 入 夏 天 ，少 不了一 个热字 当头， 电扇空 调陆续 登场， 每逢此 时，总 会想起 那 一 把 蒲 扇 。蒲扇 ，是记 忆中的 农村， 夏季经 常用的 一件物 品。 记 忆 中 的故 乡 ， 每 逢 进 入夏天 ，集市 上最常 见的便 是蒲扇 、凉席 ，不论 男女老 少，个 个手持 一 把 ， 忽 闪 忽闪个 不停， 嘴里叨 叨着“ 怎么这 么热” ，于是 三五成 群，聚 在大树 下 ， 或 站 着 ，或随 即坐在 石头上 ，手持 那把扇 子，边 唠嗑边 乘凉。 孩子们 却在周 围 跑 跑 跳 跳 ，热得 满头大 汗，不 时听到 “强子 ，别跑 了，快 来我给 你扇扇 ”。孩 子 们 才 不 听 这一套 ，跑个 没完， 直到累 气喘吁 吁，这 才一跑 一踮地 围过了 ，这时 母 亲总是 ，好似 生气的 样子， 边扇边 训，“ 你看热 的，跑 什么？ ”此时 这把蒲 扇， 是 那 么 凉 快 ，那么 的温馨 幸福， 有母亲 的味道 ！ 蒲 扇 是 中 国传 统工艺 品，在 我 国 已 有 三 千年多 年的历 史。取 材于棕 榈树， 制作简 单，方 便携带 ，且蒲 扇的表 面 光 滑 ， 因 而，古 人常会 在上面 作画。 古有棕 扇、葵 扇、蒲 扇、蕉 扇诸名 ，实即 今 日 的 蒲 扇 ，江浙 称之为 芭蕉扇 。六七 十年代 ，人们 最常用 的就是 这种， 似圆非 圆 ， 轻 巧 又 便宜的 蒲扇。 蒲 扇 流 传 至今， 我的记 忆中， 它跨越 了半个 世纪， 也 走 过 了 我 们的半 个人生 的轨迹 ，携带 着特有 的念想 ，一年 年，一 天天， 流向长