炭二氧化硅复合气凝胶的合成及结构分析.pdfVIP

第２４卷 第４期 无 机 材 料 学 报 Ｖｏｌ．２４，Ｎｏ．４ ２００９年７月 　 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＩｎｏｒｇａｎｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ 　Ｊｕｌ．，２００９ 文章编号：１０００３２４Ｘ（２００９）０４０６９００５ ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１０７７．２００９．００６９０ 炭 二氧化硅复合气凝胶的合成及结构分析 陈亮，张睿，龙东辉，凌立成 （华东理工大学化学工程联合国家重点实验室，上海２００２３７） 摘 要：将二氧化硅溶胶和间苯二酚 甲醛溶液混合，经溶胶 凝胶反应得到复合湿凝胶．再经超临界干燥和炭化得到 炭 二氧化硅复合气凝胶．分别用氢氟酸刻蚀和空气烧蚀复合气凝胶中的二氧化硅和炭，得到结构完整的炭气凝胶和 二氧化硅气凝胶．复合湿凝胶经常压干燥、炭化和氢氟酸刻蚀能得到炭干凝胶．利用透射电镜和低温氮气吸附对上述 凝胶的微结构进行了表征．结果表明：复合气凝胶中，炭和二氧化硅纳米网络各自连续并相互嵌套．由于二氧化硅纳 c 米网络的支撑作用，复合凝胶在超临界干燥和高温炭化过程中体积收缩减小，网络塌陷降低．所得炭气凝胶具有高比 i ２ ３ 表面（９３４ｍ／ｇ）和高孔容（３．９ｃｍ／ｇ）的特点． 关　键　词：气凝胶；复合；孔结构 n 中图分类号：ＴＱ１２７　　　　　　文献标识码：Ａ a g ＳｙｎｔｈｅｓｉｓａｎｄＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＣａｒｂｏｎ／ＳｉｌｉｃａＨｙｂｒｉｄＡｅｒｏｇｅｌｓ r ＣＨＥＮＬｉａｎｇ，ＺＨＡＮＧＲｕｉ，ＬＯＮＧＤｏｎｇＨｕｉ，ＬＩＮＧＬｉＣｈｅｎｇ o （ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２００２３７，Ｃｈｉｎａ） n s Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｙｂｒｉｄｈｙｄｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｓｙｎｔｈｅｓｉｚｅｄｂｙｓｏｌｇｅｌｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌａｎｄｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅａｄｄｅｄ I l ｂｙｃｏｌｌｏｉｄａｌｓｉｌｉｃａｓｏｌｕｔｉｏｎｓ．Ｃａｒｂｏｎ／ｓｉｌｉｃａｈｙｂｒｉｄａｅｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｆｒｏｍｔｈｅｈｙｄｒｏｇｅｌｓｂｙｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌ f ｄｒｙｉｎｇａｎｄｃａｒｂｏｎｉｚａｔｉｏｎ．ＣａｒｂｏｎａｅｒｏｇｅｌｓａｎｄｓｉｌｉｃａａｅｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｒｅｍｏｖｉｎｇｓｉｌｉｃａｗｉｔｈＨＦｅｔｃｈ a i ｉｎｇａｎｄｃａｒｂｏｎｗｉｔｈａｉｒｂｕｒｎｉｎｇｆｒｏｍｔｈｅｈｙｂｒｉｄａｅｒｏｇｅｌｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｃａｒｂｏｎｘｅｒｏｇｅｌｓｗｅｒｅｐｒｅｐａｒｅｄｂｙａｍ o