常压干燥制备淀粉-SiO 2 气凝胶的研究

发布时间：2021-10-21 10:34

　　SiO₂气凝胶独特的三维网络结构赋予其优异的物理、化学性质,广泛应用于医药、催化、航天、建材等各个领域,具备较高的研究价值。针对其成型性差、力学性能不足等缺陷,本课题以增强SiO₂气凝胶三维骨架强度为研究目的,研究不同碱性催化体系、陈化温度以及淀粉复合改性对SiO₂气凝胶结构和性能的影响;利用常压环境干燥技术,从制备参数本身找到既能保持SiO₂气凝胶独特结构,同时又能改善硅气凝胶的力学性能和成型性的方法。主要研究内容和结论如下:（1）通过溶胶-凝胶法,研究了不同催化体系的凝胶特性,并结合TMCS疏水改性,在常压干燥条件下制备了一系列纯SiO₂气凝胶。以模数为3.1的水玻璃为硅源,分别以LiOH、NaOH、KOH及NH₃·H₂O等不同的碱作催化剂,调整硅水比和凝胶pH值,确定最佳硅水比为1:4,凝胶pH值为5.2左右。（2）以模数为3.1的水玻璃为硅源,硅水比为1:4,凝胶pH值在5.2左右,陈化温度为50℃,研究了碱催化作用下对SiO... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：98 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 气凝胶材料的简介
    1.2 SiO_2 气凝胶的制备
        1.2.1 SiO_2 湿凝胶的制备
        1.2.2 SiO_2 湿凝胶的陈化
        1.2.3 SiO_2 气凝胶的干燥方法
    1.3 SiO_2 气凝胶的应用
    1.4 SiO_2 复合气凝胶研究进展
        1.4.1 无机材料-SiO_2气凝胶
        1.4.2 有机材料-SiO_2气凝胶
        1.4.3 无机有机材料复合SiO_2气凝胶
    1.5 研究的目的与意义
    1.6 研究内容、方法与技术路线
        1.6.1 研究内容及研究方法
        1.6.2 技术路线
2 碱性催化剂对SiO_2气凝胶结构及性能的影响
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验原料与试剂
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 本章技术路线
        2.1.4 不同配比、碱性催化剂及pH值的SiO_2气凝胶的制备
        2.1.5 不同碱性催化剂催化的SiO_2气凝胶的制备
        2.1.6 不同碱性催化剂和陈化温度的SiO_2气凝胶的制备
        2.1.7 性能、结构表征测试方法
    2.2 硅水比与凝胶pH值对SiO_2气凝胶性能的影响
    2.3 碱性催化剂对SiO_2气凝胶结构、性能的影响研究
        2.3.1 碱性催化剂制备的SiO_2气凝胶的FT-IR分析
        2.3.2 碱性催化剂对SiO_2气凝胶物理性能的影响
        2.3.3 碱性催化剂对SiO_2气凝胶的微观形貌的影响
        2.3.4 碱性催化剂对SiO_2气凝胶孔结构的影响
    2.4 不同碱催化下陈化温度对SiO_2气凝胶结构、性能的影响
        2.4.1 不同碱催化下陈化温度对SiO_2气凝胶物理性能的影响
        2.4.2 不同碱催化下不同陈化温度制备的SiO_2气凝胶的FT-IR分析
        2.4.3 不同碱催化下陈化温度对SiO_2气凝胶微观形貌的影响
        2.4.4 不同碱催化下陈化温度对SiO_2气凝胶的孔结构的影响
    2.5 本章小结
3 淀粉-SiO_2复合气凝胶的制备及结构、性能研究
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验原料与试剂
        3.1.2 实验仪器
        3.1.3 淀粉改性SiO_2复合气凝胶的制备
        3.1.4 复合气凝胶结构及性能的表征测试方法
    3.2 淀粉-SiO_2气凝胶的制备机理
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 淀粉-SiO_2气凝胶制备工艺影响因素的探讨
        3.3.2 SHMP交联淀粉-SiO_2气凝胶制备工艺探讨
        3.3.3 KH570 修饰的淀粉-SiO_2气凝胶制备工艺探讨
    3.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学位论文及科研项目情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]常压干燥制备SiO2气凝胶复合材料研究进展[J]. 罗燚,姜勇刚,冯军宗,关蕴奇,冯坚.  材料导报. 2018(05)
[2]六偏磷酸钠不同添加方式对聚乙烯醇纤维增强淀粉塑料的影响[J]. 查东东,韩梓军,银鹏,郭斌,李盘欣.  塑料工业. 2018(01)
[3]水热碳化制备碳微球及其在Al2O3–SiC–C浇注料中的应用[J]. 李赛赛,王军凯,段红娟,李发亮,张海军.  硅酸盐学报. 2018(03)
[4]六偏磷酸钠直接交联改性热塑性淀粉塑料[J]. 薛灿,银鹏,姜子邓牙,郭斌,李盘欣.  塑料. 2017(05)
[5]聚合物增强SiO2气凝胶的研究进展[J]. 王美月,周小芳.  建筑技术. 2017(10)
[6]红外光谱法测定六偏磷酸钠浓度对改性淀粉亲水性的影响[J]. 石文杰,张皓.  当代化工研究. 2017(06)
[7]无机纤维增强SiO2气凝胶隔热复合材料的研究进展[J]. 关蕴奇,姜勇刚,冯军宗,冯坚.  材料导报. 2017(S1)
[8]制备参数对SiO2气凝胶结构与性能影响的研究进展[J]. 郭思彤,吴会军,杨丽修,刘燕妮,杨建明.  材料导报. 2017(07)
[9]偶联剂对玻璃纤维增强淀粉/聚乳酸复合材料性能的影响[J]. 左迎峰,张彦华,顾继友,赵星,吴义强.  材料导报. 2016(20)
[10]莫来石纤维增强SiO2气凝胶复合材料的力学性能试验[J]. 郭玉超,马寅魏,石多奇,杨晓光.  复合材料学报. 2016(06)

博士论文
[1]聚合物改性二氧化硅气凝胶的制备及性能研究[D]. 马海楠.大连理工大学 2018
[2]介孔SiO2材料及相应复合气凝胶体系的合成[D]. 赵善宇.大连理工大学 2010
[3]常压干燥制备SiO2气凝胶及其结构、性能研究[D]. 史非.大连理工大学 2007

硕士论文
[1]以煤矸石为硅源制备SiO2气凝胶材料及其性能研究[D]. 朱金萌.西安科技大学 2015
[2]一步法和两步法制备低密度SiO2气凝胶工艺与性能研究[D]. 常姣姣.长安大学 2013
[3]以淀粉为前驱体制备多孔碳材料的研究[D]. 代启发.广西师范大学 2008



本文编号：3448807