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求化学帝告诉我气凝胶的制作配方和做法 气凝胶 超临界干燥

2021-04-27知识3

求化学帝告诉我气凝胶的制作配方和做法 气凝胶的制2113备通常采用两步法:第一步溶5261胶-凝胶过程,第二4102步干燥过程。制备过程:1、溶胶-凝胶过1653程用含高化学活性组分的化合物作前驱体,前驱物与溶剂产生水解或醇解,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。因此更全面地看,此法应称为SSG法,即溶液-溶胶-凝胶法,其最基本的反应如下:(1)溶剂化电离反应:能电离的前驱物金属盐的金属阳离子Mz+吸引水分子形成溶剂单元M(H2O)z+n(z为M离子的价数),为保持它的配位数而具有强烈的释放H+的趋势。M(H2O)nz+M(H2O)n-1(OH)(z-1)+H+水解反应:非电离式分子的前驱物,如金属醇盐M(OR)n(n为金属M的 原子价,R代表烷基),与水反应:M(OR)n+xH2O=M(OH)x(OR)n-x+xROHM(OH)n反应可延续进行,直至生成M(OH)n。(2)缩聚反应失水缩聚:-M-OH+HO-M-=-M-O-M-+H2O失醇缩聚:-M-OR+HO-M-=-M-O-M-+ROH2、干燥过程前驱体经过Sol-gel过程后获得凝胶,凝胶由富有弹性的固体网络和网络中的液相溶剂组成,凝胶中存在纳米结构微孔。干燥初期,足够多的液相填充于凝胶孔中,凝胶体积的减少与液体蒸发的体积相等,无毛细管力。当。

薄如蝉翼却能耐高温的气凝胶,到底有多么神奇? 气凝胶—世界上最轻的固体材料(石墨烯气凝胶是吉尼斯认定的世界最轻固体),因为其中包含了97%的空气和3%的固体结构,仅有空气密度的1.5倍。除了非常轻之外,气凝胶还有非常好的隔热能力,这主要是因为“努森效应”,由于气凝胶大部分由二氧化硅和空气组成,二氧化硅固体导热能力一般,而空气的导热系数也很低。此外,气凝胶具有非常多纳米级的小孔,这些小孔能让空气难以扩散通过气凝胶来传递对流热。因此气凝胶常出现在需要耐高温的环境中,比如火星探测车上,就使用了气凝胶来进行保温。此外,气凝胶的防水性主要来自于改性,通过将表面极性的-OH变成非极性的-OR,就可以得到疏水性的气凝胶。这样一种“水火不侵”的材料,看起来好像是现代科技的最新产品,而实际上,气凝胶在20世纪30年代就出现了,最早由化学家塞缪尔·基斯勒制出。第一块气凝胶的诞生凝胶物质其实很常见,像我们吃的果冻就是凝胶物质,属于固体和液体的结合体。正巧当时赛缪儿和同事查尔斯·勒尼德就拿果冻打个了赌,查尔斯认为使果冻成为凝胶的原因是由于其液体性质,但赛缪儿认为凝胶中具有固体结构,这也是形成凝胶的关键。为了验证究竟谁是正确的,赛缪儿开始证明湿凝胶中含有相同大小和。

关于高透明气凝胶的产业化和行业瓶颈? 现在在世面上没有看到高透明气凝胶(透明度达到80%左右)的产品应用,是什么原因导致高透明气凝胶没有产…

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