气凝胶制备工艺

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Prepared on 24 November 2020采用正硅酸乙酯(TEOS)作为制备硅气凝胶 的前驱体,丙酮与无水乙醇的混 合液作为溶剂,经酸碱两步催化法制备出 密度低、孔隙率大的硅气凝胶。在制 备过程中采用三甲基氯硅烷(T MCS)为疏水 剂,最终制备出疏水性SiO2气气凝胶O首先将原料按照摩尔比TEOS :丙酮:无水 乙醇:水=1:4:4:4 的比例充分 混合搅拌均匀,用稀盐酸调节溶胶的 pH 值到34,反应进行一段时间后加入稀氨水调节溶胶的pH值到67,以上混 合、反应均在磁力搅拌器上完成。 室温下静置使之成为凝胶。将凝胶在室温 下老化二天后,再加入无水乙醇,使凝胶浸泡于其中,无水乙醇要没过凝胶,50C环境中老化一天,然后冷却至室温后进行表面疏水处理。表面处理剂的主要成分是三甲基氯硅烷, 溶剂为正己烷。将 10-15%的三甲基氯硅烷正己烷溶液缓慢倒入已老化后降至室温的凝胶中,要将凝胶完全淹没, 并将容器密封以避免表面处理剂挥发,室 温下反应两天,然后在55C鼓风式烘 箱中继续反应两天。将剩余液体倒出后用丙酮浸泡至少一天,以使残留在凝胶 中的正己烷溶剂置换出来。然后将凝胶置于55C烘箱中干燥一个星期,即可得到疏水性 SiO2 气凝胶。

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