共前驱体SiO 2 气凝胶及其复合材料的常压制备与性能
发布时间：2021-10-05 11:43
SiO2气凝胶具备超低密度(0.016-0.1 g?cm-3)、高孔隙率（95%以上）、高比表面积(400-1000 m2?g-1)、高透光率以及低热导率（0.02 W/m?K）等特性,因此在工业和建筑的隔热保温、有机液体吸附、化学催化、声学、光学和电学等诸多方面有着广阔的应用前景。但是SiO2气凝胶生产成本高、力学性质差等问题大大妨碍了商业应用,所以缩减生产成本、改善力学特性,推动其实际利用,对相关领域的研究与社会发展有着正面的影响。本文研究内容主要包括以下三部分:（1）以水取代醇类作为溶剂、以MTMS为硅源,采用工艺成熟的溶胶-凝胶技术并利用常压干燥短期内合成了低成本MTMS基SiO2气凝胶,将生产周期缩短到2天。最佳合成工艺参数为前驱体:水:CTAB:DMF=1:50:8.23×10-5:0.5（摩尔比）,酸碱催化剂分别为1.0 ml和0.5 ml,用20 vol%TMCS的乙醇溶液进行疏水改性。所制得的SiO2
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
气凝胶实物图
济南大学硕士论文3图1.1气凝胶实物图气凝胶材料包含多种类别，一般按照构成气凝胶的成分差异进行分类，包括无机、有机和复合气凝胶，图1.2是气凝胶的分类。图1.2气凝胶的分类（1）无机气凝胶根据组分和疏水性的不同可分为单组份/多组分气凝胶和亲水/疏水气凝胶。一元氧化物SiO2气凝胶是单组份气凝胶中最常见的同时也是研究时间最长的一类，另外还有Al2O3、CuO、碳气凝胶等；多组分气凝胶包括二元氧化物气凝胶如SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、Al2O3/TiO2气凝胶等，三元氧化物气凝胶包括CuO/ZnO/Al2O3、B2O3/P2O5/SiO2、MgO/Al2O3/SiO2气凝胶等；根据气凝胶的亲疏水又可分为亲水气凝胶和疏水气凝胶，一般情况下水与气凝胶的接触角小于90°称为亲水气凝胶，大于90°称为疏水气凝胶。（2）有机气凝胶包括纤维素气凝胶、间苯二酚-甲醛（RF）有机气凝胶、聚酰亚胺气凝胶和三聚氰胺-甲醛（MF）气凝胶等。（3）复合气凝胶是指以某种气凝胶为基体，利用其它材料对其进行复合或(a)SiO(b)碳气凝胶(c)聚酰亚胺气凝胶2气凝胶
一量产并大量使用的新型隔热保温材料。将其作为建筑外墙保温层，可降低建筑自重，大大提高建筑的抗震性能，其A级防火的特性则有利于消防安全。填充在4mm厚的双层玻璃之间（14mm空隙）的SiO2气凝胶能够减少62%的热损失，与低辐射双层玻璃相比透光率仅下降17%，整体传热系数仅为0.6W/（m2K）[33]，保温效果显著。通过对位于意大利中部的两座专用建筑进行监测并分析表明，气凝胶可以使冬季供暖能耗降低50%以上，而且在供暖系统关闭后的几天内仍能保持热区的温暖[34]。图1.3为SiO2气凝胶外墙保温材料和SiO2气凝胶玻璃。图1.3SiO2气凝胶外墙保温和SiO2气凝胶玻璃
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国省区建筑能耗时空分布与影响因素分析[J]. 刘晓君,胡升凯,李玲燕. 数学的实践与认识. 2020(06)
[2]基于绿色理念的建筑规划节能设计研究[J]. 王涛,李伟. 建材与装饰. 2020(07)
[3]SiO2气凝胶的制备及其应用[J]. 胡小冬,姜希猛,崔明现,贾曦,张东. 新材料产业. 2019(10)
[4]氨基改性二氧化硅气凝胶的制备及其对镍离子的吸附性能[J]. 陈海锋,阳香华,林泽卿,吴智旭,孙大雷. 化工环保. 2019(05)
[5]二氧化硅气凝胶的制备技术介绍[J]. 范良成,黄玉叶,黄骏. 陶瓷. 2019(08)
[6]硅气凝胶增强增韧的研究进展[J]. 赵洪凯,许亚军. 无机盐工业. 2019(01)
[7]气凝胶材料及其应用[J]. 张泽,王晓栋,吴宇,邹文兵,吴学玲,沈军. 硅酸盐学报. 2018(10)
[8]干燥控制化学添加剂对SiO2气凝胶结构和性能的影响[J]. 王美月,周小芳. 建筑技术. 2017(10)
[9]二氧化硅气凝胶载药性能的研究[J]. 李华. 河南大学学报(医学版). 2017(03)
[10]甲醇汽油毒性研究[J]. 陈金合,刘小晖. 安全与健康. 2016(01)
硕士论文
[1]溶胶凝胶法制备SiO2基WS2与MoS2纳米材料吸收体的研究[D]. 郝莎莎.西安理工大学 2019
[2]羟基化玻璃纤维增强硅气凝胶常温常压制备与性能分析[D]. 许亚军.吉林建筑大学 2019
[3]生物质碳气凝胶的制备及其油水分离性能研究[D]. 袁登森.江苏大学 2019
[4]SiO2气凝胶复合一步法PI泡沫材料制备及阻燃、绝热性能研究[D]. 段天娇.哈尔滨工程大学 2019
[5]硅基气凝胶热稳定性能的研究[D]. 廖进军.湖南大学 2018
[6]块状二氧化硅/聚酰亚胺气凝胶制备及性能研究[D]. 李聪聪.中国科学技术大学 2018
[7]SiO2气凝胶基体及复合材料的制备与性能研究[D]. 邓梦君.哈尔滨工业大学 2017
[8]纤维原位增强SiO2气凝胶材料的制备与性能研究[D]. 贺佩.长安大学 2017
[9]二氧化硅气凝胶及其复合材料的制备与性能研究[D]. 王美月.北京化工大学 2016
[10]透明SiO2气凝胶的制备与性能研究[D]. 刘文洋.西南科技大学 2016
本文编号：3419670
【文章来源】：济南大学山东省
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
气凝胶实物图
济南大学硕士论文3图1.1气凝胶实物图气凝胶材料包含多种类别，一般按照构成气凝胶的成分差异进行分类，包括无机、有机和复合气凝胶，图1.2是气凝胶的分类。图1.2气凝胶的分类（1）无机气凝胶根据组分和疏水性的不同可分为单组份/多组分气凝胶和亲水/疏水气凝胶。一元氧化物SiO2气凝胶是单组份气凝胶中最常见的同时也是研究时间最长的一类，另外还有Al2O3、CuO、碳气凝胶等；多组分气凝胶包括二元氧化物气凝胶如SiO2/Al2O3、SiO2/TiO2、Al2O3/TiO2气凝胶等，三元氧化物气凝胶包括CuO/ZnO/Al2O3、B2O3/P2O5/SiO2、MgO/Al2O3/SiO2气凝胶等；根据气凝胶的亲疏水又可分为亲水气凝胶和疏水气凝胶，一般情况下水与气凝胶的接触角小于90°称为亲水气凝胶，大于90°称为疏水气凝胶。（2）有机气凝胶包括纤维素气凝胶、间苯二酚-甲醛（RF）有机气凝胶、聚酰亚胺气凝胶和三聚氰胺-甲醛（MF）气凝胶等。（3）复合气凝胶是指以某种气凝胶为基体，利用其它材料对其进行复合或(a)SiO(b)碳气凝胶(c)聚酰亚胺气凝胶2气凝胶
一量产并大量使用的新型隔热保温材料。将其作为建筑外墙保温层，可降低建筑自重，大大提高建筑的抗震性能，其A级防火的特性则有利于消防安全。填充在4mm厚的双层玻璃之间（14mm空隙）的SiO2气凝胶能够减少62%的热损失，与低辐射双层玻璃相比透光率仅下降17%，整体传热系数仅为0.6W/（m2K）[33]，保温效果显著。通过对位于意大利中部的两座专用建筑进行监测并分析表明，气凝胶可以使冬季供暖能耗降低50%以上，而且在供暖系统关闭后的几天内仍能保持热区的温暖[34]。图1.3为SiO2气凝胶外墙保温材料和SiO2气凝胶玻璃。图1.3SiO2气凝胶外墙保温和SiO2气凝胶玻璃
【参考文献】：
期刊论文
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[9]二氧化硅气凝胶载药性能的研究[J]. 李华. 河南大学学报(医学版). 2017(03)
[10]甲醇汽油毒性研究[J]. 陈金合,刘小晖. 安全与健康. 2016(01)
硕士论文
[1]溶胶凝胶法制备SiO2基WS2与MoS2纳米材料吸收体的研究[D]. 郝莎莎.西安理工大学 2019
[2]羟基化玻璃纤维增强硅气凝胶常温常压制备与性能分析[D]. 许亚军.吉林建筑大学 2019
[3]生物质碳气凝胶的制备及其油水分离性能研究[D]. 袁登森.江苏大学 2019
[4]SiO2气凝胶复合一步法PI泡沫材料制备及阻燃、绝热性能研究[D]. 段天娇.哈尔滨工程大学 2019
[5]硅基气凝胶热稳定性能的研究[D]. 廖进军.湖南大学 2018
[6]块状二氧化硅/聚酰亚胺气凝胶制备及性能研究[D]. 李聪聪.中国科学技术大学 2018
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[9]二氧化硅气凝胶及其复合材料的制备与性能研究[D]. 王美月.北京化工大学 2016
[10]透明SiO2气凝胶的制备与性能研究[D]. 刘文洋.西南科技大学 2016
本文编号：3419670
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