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气凝胶材料的研究进展 被引量：46
1
作者 吴晓栋 宋梓豪 +10 位作者 王伟 崔艺 黄舜天 严文倩 马悦程 赵一帆 黄龙金 李博雅 林本兰 崔升 沈晓冬 《南京工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2020年第4期405-451,共47页
气凝胶材料是一种由纳米粒子或聚合物分子链组成的具备三维纳米结构的多孔材料,具有低密度、高孔隙率、高孔体积和高比表面积等结构特点,显现出优异的光、热、声、电和力学等特性,在航空航天、石油化工、环境保护、建筑保温、能量储存... 气凝胶材料是一种由纳米粒子或聚合物分子链组成的具备三维纳米结构的多孔材料,具有低密度、高孔隙率、高孔体积和高比表面积等结构特点,显现出优异的光、热、声、电和力学等特性,在航空航天、石油化工、环境保护、建筑保温、能量储存与转化等领域具有广泛的应用价值。迄今为止,气凝胶的种类已由最初的SiO2气凝胶发展到了具有特定功能的各类新型气凝胶,从而有效拓宽了气凝胶的应用范围。气凝胶材料通常采用溶胶凝胶、老化、溶剂置换并结合超临界干燥、冷冻干燥或常压干燥等过程制备。气凝胶材料按照组成可以分为单组分气凝胶和多组分气凝胶,其中单组分气凝胶主要包括氧化物气凝胶、碳化物气凝胶、氮化物气凝胶、石墨烯气凝胶(GA)、量子点气凝胶、聚合物基有机气凝胶、生物质基有机及C气凝胶和其他种类气凝胶,而多组分气凝胶由两种及以上单组分气凝胶构成或者由纤维、晶须、纳米管等作为增强体所形成的气凝胶复合材料。本文主要介绍各类单组分及其复合气凝胶材料的制备方法及其在隔热、吸附、催化、储能转化和生物医用等领域的应用,对近年来气凝胶在制备及应用方面所取得的突破性进展进行了综述。同时也指出在基础研究方面亟需通过理论计算和实验研究相结合,实现气凝胶网络结构生长调控、表面组成及化学结构调控和高温组织结构稳定性调控;在功能型气凝胶材料开发方面,通过反应机制深入研究气凝胶材料结构和性能关联,实现高性能的多功能型气凝胶材料突破性进展;在规模化应用方面,寻找成本低廉的前驱体原料和降低气凝胶干燥成本是气凝胶产业化进程长远发展的关键。 展开更多
关键词 气凝胶 复合气凝胶 氧化物 碳化物 氮化物 石墨烯 量子点 聚合物 生物质 碳气凝胶 隔热材料 吸附 催化剂 生物医用 储能转化
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Al2O3-SiO2复合气凝胶的制备与表征 被引量：11
2
作者 李华鑫 陈俊勇 +1 位作者 乐弦 向军辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第18期3170-3174,共5页
本实验以六水合氯化铝(AlCl3·6H2O)和正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,采用溶胶-凝胶法,通过真空冷冻干燥制备Al2O3-SiO2复合气凝胶。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)等手段... 本实验以六水合氯化铝(AlCl3·6H2O)和正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,采用溶胶-凝胶法,通过真空冷冻干燥制备Al2O3-SiO2复合气凝胶。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)仪、X射线衍射(XRD)仪、透射电子显微镜(TEM)等手段分析了Si含量对气凝胶的微观形貌、结构等性能的影响。傅里叶红外光谱分析表明,在单组分Al2O3气凝胶中引入硅后,Al-OH结构部分吸收峰消失,出现大量的Al-O-Si结构;当铝与硅物质的量为4∶1时,复合气凝胶经过1000℃高温热处理后,其比表面积仍高达253m^2/g;经过1200℃高温热处理并保温2h后,XRD图表明出现大量莫来石相衍射峰,未出现α-Al2O3相,引入-Si基团可以抑制Al2O3的晶型转变,显著提高气凝胶的高温热稳定性。 展开更多
关键词 AL2O3-SIO2 复合气凝胶 真空冷冻干燥 热稳定性
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纤维素纳米纤丝-还原氧化石墨烯/聚苯胺气凝胶柔性电极复合材料的制备与性能 被引量：8
3
作者 刘馨月 齐晓俊 +2 位作者 管宇鹏 徐阳 刘红霞 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1583-1590,共8页
利用高长径比的纤维素纳米纤丝(CNF)与片层结构的氧化石墨烯(GO)形成的CNF-GO复合水凝胶经抗坏血酸还原制备出CNF-还原氧化石墨烯(rGO)复合水凝胶材料。通过冷冻干燥法得到CNF-rGO复合气凝胶,并进一步通过苯胺单体在CNF-rGO复合气凝胶... 利用高长径比的纤维素纳米纤丝(CNF)与片层结构的氧化石墨烯(GO)形成的CNF-GO复合水凝胶经抗坏血酸还原制备出CNF-还原氧化石墨烯(rGO)复合水凝胶材料。通过冷冻干燥法得到CNF-rGO复合气凝胶,并进一步通过苯胺单体在CNF-rGO复合气凝胶的孔道内原位聚合制备出CNF-rGO/聚苯胺(PANI)气凝胶柔性电极复合材料。研究了不同苯胺、CNF和GO的质量比对CNF-rGO/PANI气凝胶柔性电极复合材料的结构形貌和电化学性能的影响。结果表明,苯胺原位聚合后所得CNF-rGO/PANI复合气凝胶仍具有紧密的三维多孔网络结构。与rGO/PANI气凝胶电极复合材料相比,CNF-rGO/PANI气凝胶电极复合材料具有更理想的电容行为。当CNF与GO质量比为60∶40,PANI添加量为0.1mol时,CNF-rGO/PANI气凝胶电极复合材料比电容可达85.9F·g-1,且其电化学性能几乎不受弯曲程度的影响,展现出了良好的柔韧性和电化学性能。 展开更多
关键词 柔性电极复合材料 纳米纤维素 聚苯胺 石墨烯 复合气凝胶
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碳纳米管-聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶的制备及其吸波性能 被引量：1
4
作者 刘德运 朱曜峰 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2024年第2期153-160,共8页
为了获得高性能复合气凝胶吸波材料,以螺旋碳纳米管(Helical carbon nanotubes,HCNTs)和聚苯胺(Polyaniline,PANI)为吸波剂,聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)为基体,采用定向冷冻法和低温原位聚合法制备了高性能螺旋碳纳米管-聚苯胺/聚... 为了获得高性能复合气凝胶吸波材料,以螺旋碳纳米管(Helical carbon nanotubes,HCNTs)和聚苯胺(Polyaniline,PANI)为吸波剂,聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)为基体,采用定向冷冻法和低温原位聚合法制备了高性能螺旋碳纳米管-聚苯胺/聚乙烯醇复合气凝胶(HCNTs-PANI/PVA composite aerogels,HPPA)。采用扫描电子显微镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪和X射线衍射仪对HPPA复合气凝胶的形貌与结构进行表征,并使用矢量网络分析仪测定HPPA复合气凝胶的电磁参数和吸波特性。结果表明:所制备的HPPA复合气凝胶具有优异的吸波性能,最小的反射损耗为-69.08 dB,有效吸收带宽为4.20 GHz;HPPA复合气凝胶优异的吸波性能主要归因于其定向的多孔结构和非均匀介质界面形成的良好阻抗匹配特性和多重极化协同效应。该文为构建高性能复合气凝胶吸波体系提供了新思路。 展开更多
关键词 复合气凝胶 定向冷冻 低温原位聚合 聚苯胺 吸波性能
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新型纳米颗粒/SiO2复合气凝胶制备及吸附催化应用进展 被引量：7
5
作者 吕伯昇 秦磊 +2 位作者 茹瑞 徐泽海 张国亮 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5095-5103,共9页
SiO2气凝胶作为一种新型多孔网络结构材料,具有高比表面积、低热导率及低折射率等优异性能,在多领域具有广泛的应用前景,但是纯SiO2气凝胶存在力学强度低、质脆易裂等缺陷,严重制约了其规模化应用。因此,如何提升气凝胶的力学性能成为... SiO2气凝胶作为一种新型多孔网络结构材料,具有高比表面积、低热导率及低折射率等优异性能,在多领域具有广泛的应用前景,但是纯SiO2气凝胶存在力学强度低、质脆易裂等缺陷,严重制约了其规模化应用。因此,如何提升气凝胶的力学性能成为突破其产业化瓶颈的重点。目前,通过引入功能性增强相是改善SiO2气凝胶多孔骨架强度和柔韧性的最有效途径之一。本综述首先介绍了SiO2气凝胶制备及复合改性方法;然后对功能纳米颗粒/SiO2复合气凝胶合成进行探讨,分析了不同维度纳米材料如0D金属氧化物颗粒、1D纳米管/纳米纤维、2D氧化石墨烯纳米片(GO)以及3D金属有机骨架材料(MOFs)对气凝胶孔道结构和表面物化特性的影响,最后,论述了SiO2复合气凝胶在环境吸附催化领域中的应用潜力。 展开更多
关键词 二氧化硅 复合气凝胶 纳米粒子 吸附 催化
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轻质高强MXene/细菌纤维素复合气凝胶的制备及其电磁屏蔽性能 被引量：2
6
作者 张艳 马忠雷 +2 位作者 李桢 景佳瑶 邵亮 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第11期6407-6415,共9页
随着5G通讯和可穿戴电子设备等高集成化和高功率化的快速发展,由电磁波引起的电磁干扰和电磁污染问题日益严重,亟需研发轻质高强且环境友好的电磁屏蔽复合材料。本文以生物质细菌纤维素(BC)为基体,导电Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene为功能填料... 随着5G通讯和可穿戴电子设备等高集成化和高功率化的快速发展,由电磁波引起的电磁干扰和电磁污染问题日益严重,亟需研发轻质高强且环境友好的电磁屏蔽复合材料。本文以生物质细菌纤维素(BC)为基体,导电Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene为功能填料,通过液氮定向冷冻-冷冻干法制备轻质高强定向多孔结构MXene/BC复合气凝胶。深入研究了Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene质量分数对复合气凝胶微观结构、导电性能、力学性能和电磁屏蔽性能的影响规律。结果表明:当Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene质量分数为40wt%时,复合气凝胶的密度仅为18.3 mg/cm^(3),电导率和X波段电磁屏蔽效能(EMI SE)均达到最大,分别为459.3 S/cm和72 dB(厚度为4 mm)。由于BC和Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene之间存在丰富的氢键相互作用,复合气凝胶在30%应变下压缩强度达到38.3 kPa,较纯BC气凝胶提升了116.1%。 展开更多
关键词 电磁屏蔽 复合气凝胶 定向多孔结构 细菌纤维素 Ti_(3)C_(2)T_(x)MXene
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纤维素纳米纤丝复合气凝胶的制备与性能研究 被引量：1
7
作者 蔡雪 林涛 +2 位作者 蔺家成 魏潇瑶 殷学风 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期191-196,共6页
以高长径比的纤维素纳米纤丝(CNF)与片层结构的氧化石墨(GO)为原料,采用乙二胺还原和液氮梯度冷冻干燥制备纤维素纳米纤丝/石墨烯(CNF/rGO)复合气凝胶,并通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、比表面积(BET)、电化学测... 以高长径比的纤维素纳米纤丝(CNF)与片层结构的氧化石墨(GO)为原料,采用乙二胺还原和液氮梯度冷冻干燥制备纤维素纳米纤丝/石墨烯(CNF/rGO)复合气凝胶,并通过红外光谱、X射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电镜、比表面积(BET)、电化学测试仪等对其进行性能表征。结果表明,所制备的CNF/rGO复合气凝胶具有完整的三维网络结构,当CNF和GO质量比为10∶1时,复合气凝胶的平均孔径为13nm,比表面积为110.2m^(2)/g,在电流密度为1A/g下获得的质量比电容约为156F/g。 展开更多
关键词 纤维素纳米纤丝 氧化石墨 乙二胺 复合气凝胶 电化学性能
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一种以二氧化硅为主要成分的均匀金属氧化物/二氧化硅复合气凝胶的简易制备方法（英文） 被引量：4
8
作者 许维维 杜艾 +3 位作者 周斌 张志华 沈军 吴广明 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S1期530-535,共6页
采用环氧丙烷预反应法合成均匀金属氧化物/二氧化硅复合气凝胶,其中二氧化硅为凝胶主要组分,不同的胶体颗粒相互交联形成均匀的共凝胶网络。通过预反应和不同溶剂体系的选择,2种不同前驱体的水解和缩聚速率得到有效平衡,从而这种均匀的... 采用环氧丙烷预反应法合成均匀金属氧化物/二氧化硅复合气凝胶,其中二氧化硅为凝胶主要组分,不同的胶体颗粒相互交联形成均匀的共凝胶网络。通过预反应和不同溶剂体系的选择,2种不同前驱体的水解和缩聚速率得到有效平衡,从而这种均匀的凝胶网络经过超临界干燥后收缩相对较小,且凝胶网络中金属和硅摩尔比n(M):n(Si)在一定范围内能够准确控制。这种合成的气凝胶通过一系列物理方法用来表征,例如,扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),傅里叶红外光谱(FTIR)和比表面积分析(BET)。最终不同样品的密度分布在100mg·cm-3到600mg·cm-3范围内,并且比表面积大部分大于300m2·g-1,甚至高达1000m2·g-1。金属氧化物在凝胶网络中才掺杂量与理论值相比相对准确尽管有少量的偏差,这使得这种新型材料在许多特殊量化实验研究中有潜在的应用,如作为一种背光源靶用于X射线转换实验。更重要的是,这种合成凝胶方法尤其适合于低价金属氧化物/二氧化硅复合气凝胶的制备。 展开更多
关键词 复合气凝胶 预反应 共凝胶网络 背光源靶
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竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶的制备及其对铬(CrO_(4)^(2-))的吸附性能研究 被引量：3
9
作者 沈潇源 段新朋 +3 位作者 金杨兵 张平 王喆 金春德 《竹子学报》 2021年第1期32-37,共6页
以镁铝层状双氢氧化物(Mg-Al LDH)和竹浆纸为原料,通过球磨辅助物理共混和一步冷冻法,制备了具有水中CrO_(4)^(2-)吸附功能的竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶材料。详细研究了Mg-Al LDH的镁铝分子比、复合材料的用量比和水体pH值对竹纤维... 以镁铝层状双氢氧化物(Mg-Al LDH)和竹浆纸为原料,通过球磨辅助物理共混和一步冷冻法,制备了具有水中CrO_(4)^(2-)吸附功能的竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶材料。详细研究了Mg-Al LDH的镁铝分子比、复合材料的用量比和水体pH值对竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶CrO_(4)^(2-)吸附性能的影响,并通过SEM、TEM、FT-IR、XRD和XPS对吸附前后气凝胶形貌、化学结构进行了表征,利用ICP-OES对吸附前后水体中CrO_(4)^(2-)浓度变化进行了测试。结果表明Mg-Al LDH在竹纤维骨架通道中生长良好,形成了三维层级多孔结构,比表面积为203.4 m^(2)·g^(-1);竹纤维素/Mg-Al LDH复合气凝胶对于CrO_(4)^(2-)的吸附性能明显优于Mg-Al LDH的吸附性能,且在较宽的pH(4-10)范围内表现稳定,最大吸附量可达28.60 mg·g^(-1)。 展开更多
关键词 竹纤维素 Mg-Al LDH 复合气凝胶 吸附
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SiO_2-C复合气凝胶的制备及其结构
10
作者 叶丽 陈于蓝 +2 位作者 韩伟健 冀志宏 赵彤 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期19-22,共4页
以间苯二酚(R)和甲醛(F)为碳源,以3-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)为硅源,一步溶胶-凝胶法简单快捷地合成了SiO2-RF复合气凝胶,高温碳化后得到SiO2-C复合气凝胶,并用扫描电镜、比表面分析仪对所得样品的结构进行了研究,并讨论了不同投料比... 以间苯二酚(R)和甲醛(F)为碳源,以3-胺丙基三乙氧基硅烷(APTES)为硅源,一步溶胶-凝胶法简单快捷地合成了SiO2-RF复合气凝胶,高温碳化后得到SiO2-C复合气凝胶,并用扫描电镜、比表面分析仪对所得样品的结构进行了研究,并讨论了不同投料比对气凝胶结构的影响。结果表明碳化前,投料比APTES/R=1时,所得气凝胶具有最大的比表面积(SBET=606.1m2/g),碳化后,由于体积收缩和酚醛热解产生新孔隙双重因素的影响,投料比APTES/R=1/2时样品的比表面积达到最大(SBET=704.2m2/g)。 展开更多
关键词 SIO2 酚醛 复合气凝胶
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复合气凝胶的热物性研究
11
作者 乔冬平 程广宜 金小卫 《材料开发与应用》 CAS 2011年第1期19-21,共3页
气凝胶是一种以纳米粒子或高聚物分子为骨架组成的超低密度多孔性非晶固体材料,是通过溶胶—凝胶技术和超临界干燥技术制备的,具有许多特殊的性质,但由于气凝胶质地较脆,不易施工,限制了大范围的实际应用,因此采用纤维增强的复合气凝胶... 气凝胶是一种以纳米粒子或高聚物分子为骨架组成的超低密度多孔性非晶固体材料,是通过溶胶—凝胶技术和超临界干燥技术制备的,具有许多特殊的性质,但由于气凝胶质地较脆,不易施工,限制了大范围的实际应用,因此采用纤维增强的复合气凝胶是提高气凝胶综合性能的途径之一。本文就纤维增强复合气凝胶的隔热性能、耐火分隔性能等热物性进行了研究。结果表明,复合气凝胶具有优良的隔热性、较高的耐热温度及耐火分隔性能,是一种理想的耐火、隔热材料。 展开更多
关键词 复合气凝胶 隔热性能 耐火分隔性能
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TiO_2与金属氧化物复合气凝胶能带结构和光催化性质的研究
12
作者 黄华康 陈擘威 +1 位作者 梅杨 彭跃昌 《原子与分子物理学报》 北大核心 2017年第5期979-984,共6页
本文采用溶胶法制备TiO_2以及PdO、NiO、SnO_2和SiO_2分别与TiO_2复合的溶胶,利用浸渍提拉法制备TiO_2、PdO/TiO_2、SnO_2/TiO_2、NiO/TiO_2和SnO_2/SiO_2/TiO_2复合气凝胶,并通过薄膜对亚甲基蓝的光降解效率研究添加不同能带结构类型... 本文采用溶胶法制备TiO_2以及PdO、NiO、SnO_2和SiO_2分别与TiO_2复合的溶胶,利用浸渍提拉法制备TiO_2、PdO/TiO_2、SnO_2/TiO_2、NiO/TiO_2和SnO_2/SiO_2/TiO_2复合气凝胶,并通过薄膜对亚甲基蓝的光降解效率研究添加不同能带结构类型的金属氧化物(MO_x)对TiO_2光催化性能的影响,探索金属氧化物与TiO_2的能带结构.实验结果表明:TiO_2复合气凝胶中金属氧化物的价带和导带电位都应高于TiO_2的价带和导带电位,使TiO_2的价带电子易被激发迁移到金属氧化物的导带上,空穴则留在TiO_2的价带上,这样的能带结构匹配才能够实现电子和空穴的更有效分离,降低复合几率,从而能够较大程度地提高复合气凝胶的光催化效率. 展开更多
关键词 TiO2气凝胶 复合气凝胶 能带结构 光催化性质
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共水解法制备GeO_2/SiO_2复合气凝胶初步研究
13
作者 任洪波 毕于铁 +2 位作者 秦元成 尚承伟 张林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1035-1038,共4页
采用先共水解正硅酸乙酯和乙醇锗混合溶液、后以胺类化合物作为凝胶催化剂的方法制备了GeO2/SiO2复合氧化物湿凝胶,再将湿凝胶经超临界流体干燥获得了相应的复合氧化物气凝胶。对气凝胶的场发射扫描电镜和高分辨透射电镜分析表明,气凝... 采用先共水解正硅酸乙酯和乙醇锗混合溶液、后以胺类化合物作为凝胶催化剂的方法制备了GeO2/SiO2复合氧化物湿凝胶,再将湿凝胶经超临界流体干燥获得了相应的复合氧化物气凝胶。对气凝胶的场发射扫描电镜和高分辨透射电镜分析表明,气凝胶为存在致密纳米团簇的网络结构。电子能谱分析表明,致密的纳米颗粒由富含GeO2的溶胶颗粒堆积而成,网络结构则主要以SiO2为主,这说明在"一锅法"制备复合气凝胶的过程中,GeO2将优先形成nm量级的颗粒而掺杂到SiO2气凝胶网络中。 展开更多
关键词 复合气凝胶 惯性约束聚变 背光靶 橄榄形纳米团簇
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Si含量对TiO_2/SiO_2复合气凝胶结构及光催化性能的影响 被引量：16
14
作者 刘朝辉 苏勋家 侯根良 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期911-915,共5页
采用溶胶-凝胶法制备了不同Si含量的TiO2/SiO2复合气凝胶.利用XRD、FTIR、XPS和BET等手段表征了复合气凝胶组织结构,以甲基橙溶液光催化降解实验评价其光催化活性,研究了Si含量对TiO2/SiO2复合气凝胶的结构及光催化性能影响规律.结果表... 采用溶胶-凝胶法制备了不同Si含量的TiO2/SiO2复合气凝胶.利用XRD、FTIR、XPS和BET等手段表征了复合气凝胶组织结构,以甲基橙溶液光催化降解实验评价其光催化活性,研究了Si含量对TiO2/SiO2复合气凝胶的结构及光催化性能影响规律.结果表明:TiO2/SiO2复合气凝胶中Ti-O-Ti、Si-O-Si和Ti-O-Si键相互交织,使复合气凝胶具有小晶粒尺寸、高比表面积和高热稳定性.随着Si含量增大,TiO2/SiO2复合气凝胶中TiO2晶粒尺寸减小,TiO2结晶度降低,比表面积增大,平均孔径减小,且TiO2/SiO2复合气凝胶对甲基橙溶液的光催化降解活性呈现先升后降的变化趋势.适当Si含量能显著改善TiO2/SiO2复合气凝胶的结构和光催化性能,Si含量最佳值在9wt%附近. 展开更多
关键词 TiO2/SiO2复合气凝胶 SI含量 组织结构 光催化性能
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自生纳米纤维增强 SiO2气凝胶的制备及性能研究 被引量：16
15
作者 伊希斌 王修春 +4 位作者 张晶 马婕 刘硕 沈晓冬 崔升 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第3期603-608,共6页
采用溶胶-凝胶法和乙醇超临界干燥工艺制备ZrOX/SiO2复合气凝胶,再经1 200℃高温热处理得到自生纳米纤维增强SiO2复合气凝胶。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、热重和氮气吸附等手段对气凝胶的结构和性能进行了分析,并... 采用溶胶-凝胶法和乙醇超临界干燥工艺制备ZrOX/SiO2复合气凝胶,再经1 200℃高温热处理得到自生纳米纤维增强SiO2复合气凝胶。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、热重和氮气吸附等手段对气凝胶的结构和性能进行了分析,并且测试了样品的压缩强度及真密度。实验结果表明:自生纳米纤维增强SiO2复合气凝胶具有均匀的多孔网络结构,锆氧纳米纤维是以化学键连接复合的方式无序穿插在气凝胶中,对复合气凝胶的机械强度和隔热性能有明显的改善。经1 200℃热处理后的ZrOX/SiO2复合气凝胶比表面积为827.22 m2·g-1,压缩强度为9.68 MPa,真密度为0.23 g·cm-3。 展开更多
关键词 自生锆氧纳米纤维 SiO2复合气凝胶 溶胶凝胶法 机械强度
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热处理温度对TiO_2/SiO_2复合气凝胶光催化性能的影响 被引量：9
16
作者 刘朝辉 侯根良 +3 位作者 苏勋家 郭锋 肖舟 贾海鹏 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1079-1083,共5页
采用溶胶–凝胶法在常压下经不同温度热处理制备了TiO2/SiO2复合气凝胶光催化剂,利用XRD、TGA和BET等手段对其微观结构进行表征,以甲基橙溶液光催化降解实验评价其光催化性能,研究了热处理温度对TiO2/SiO2复合气凝胶的微观结构及光催化... 采用溶胶–凝胶法在常压下经不同温度热处理制备了TiO2/SiO2复合气凝胶光催化剂,利用XRD、TGA和BET等手段对其微观结构进行表征,以甲基橙溶液光催化降解实验评价其光催化性能,研究了热处理温度对TiO2/SiO2复合气凝胶的微观结构及光催化性能影响规律.结果表明:随着热处理温度升高,TiO2/SiO2复合气凝胶中锐钛矿结晶度升高,晶粒尺寸增大,比表面积减小,使TiO2/SiO2复合气凝胶对甲基橙溶液的光催化降解活性呈现先升后降的变化趋势.当热处理温度为700℃左右,紫外光照20 min TiO2/SiO2复合气凝胶对甲基橙溶液的降解率达到95.4%. 展开更多
关键词 TiO2/SiO2复合气凝胶 热处理温度 微观结构 光催化性能
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ZrO_2–Al_2O_3复合气凝胶的制备与表征 被引量：5
17
作者 连娅 沈军 +3 位作者 祖国庆 邹丽萍 王文琴 张志华 《硅酸盐学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1656-1662,共7页
以锆酸四丁酯、仲丁醇铝为原料,采用丙酮-苯胺原位生成水法结合乙醇超临界干燥技术制备了Zr O2-Al2O3复合气凝胶。利用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附比表面积与孔径分析仪和X射线衍射仪等对气凝胶的微观形貌、结构进行表征。结果表明... 以锆酸四丁酯、仲丁醇铝为原料,采用丙酮-苯胺原位生成水法结合乙醇超临界干燥技术制备了Zr O2-Al2O3复合气凝胶。利用扫描电子显微镜、氮气吸附-脱附比表面积与孔径分析仪和X射线衍射仪等对气凝胶的微观形貌、结构进行表征。结果表明：制得的Zr O2-Al2O3复合气凝胶比表面积为558 m2/g;1 000℃热处理后,比表面积仍高达129 m2/g,晶粒尺寸在7~14 nm之间;晶相从无定型态变为四方相氧化锆。通过纯Zr O2气凝胶与Zr O2-Al2O3复合气凝胶的对比发现,掺杂氧化铝可有效抑制氧化锆高温热处理过程中的晶体生长和晶相转变,提高耐温性能。 展开更多
关键词 锆/铝复合气凝胶 耐温性能 晶相转变
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ZrO_2-SiO_2复合气凝胶的制备及其热稳定性研究 被引量：4
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作者 朱俊阳 陈恒 +2 位作者 刘瑞祥 尹长霞 刘福田 《现代技术陶瓷》 CAS 2016年第1期47-53,共7页
为了改善纯ZrO_2气凝胶的高温稳定性,本研究以TEOS为硅源,以硝酸氧锆为锆源,通过滴加环氧丙烷,制备了ZrO_2-SiO_2复合气凝胶,探索了锆硅比例和热处理温度对复合气凝胶结构和性能的影响,结果表明,当锆硅比例为1:1时,制备的复合气凝胶比... 为了改善纯ZrO_2气凝胶的高温稳定性,本研究以TEOS为硅源,以硝酸氧锆为锆源,通过滴加环氧丙烷,制备了ZrO_2-SiO_2复合气凝胶,探索了锆硅比例和热处理温度对复合气凝胶结构和性能的影响,结果表明,当锆硅比例为1:1时,制备的复合气凝胶比表面积最大,为551.7 m2/g;1000°C热处理后的比表面积为239.3 m2/g,1200°C热处理后的比表面积为89.5m2/g。与纯ZrO_2气凝胶相比,本研究所制得的ZrO_2-SiO_2复合气凝胶具有更好的热稳定性。 展开更多
关键词 ZrO2-SiO2复合气凝胶 比表面积 热稳定性
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石墨烯复合气凝胶的制备及在重金属离子处理中的应用 被引量：2
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作者 邓信忠 薛志爽 +3 位作者 梁海 陈秋杨 鲁思文 朱启 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2022年第10期93-101,共9页
石墨烯复合气凝胶是以(氧化)石墨烯为主体形成的三维网状交联的多孔材料,因其具有超高的比表面积、良好的结构稳定性、优异的机械性能以及独特的网状交联结构,被广泛应用于废水处理。追踪国内外的相关研究进展,系统介绍了水热还原法、... 石墨烯复合气凝胶是以(氧化)石墨烯为主体形成的三维网状交联的多孔材料,因其具有超高的比表面积、良好的结构稳定性、优异的机械性能以及独特的网状交联结构,被广泛应用于废水处理。追踪国内外的相关研究进展,系统介绍了水热还原法、化学交联法、自组装法和模板法制备石墨烯复合气凝胶的方法,并对其优缺点进行对比。重点论述了石墨烯复合气凝胶在重金属离子吸附方面的应用,并对其在大规模生产和实际应用中存在的问题及研究前景进行展望。 展开更多
关键词 石墨烯复合气凝胶 制备方法 重金属 吸附
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SiO_2与ZrO_2-SiO_2气凝胶表面酸性的研究 被引量：1
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作者 张因 王永钊 +1 位作者 赵永祥 高春光 《化学与生物工程》 CAS 2008年第3期23-25,共3页
采用溶胶-凝胶法结合乙醇超临界流体干燥法制备了SiO2气凝胶和ZrO2-SiO2复合氧化物气凝胶,采用氨-程序升温脱附法(NH3-TPD)和吡啶吸脱附-原位红外法(Py-IR)测定了其表面酸性。结果表明,SiO2气凝胶只有弱的L型酸位,ZrO2-SiO2复合氧化物... 采用溶胶-凝胶法结合乙醇超临界流体干燥法制备了SiO2气凝胶和ZrO2-SiO2复合氧化物气凝胶,采用氨-程序升温脱附法(NH3-TPD)和吡啶吸脱附-原位红外法(Py-IR)测定了其表面酸性。结果表明,SiO2气凝胶只有弱的L型酸位,ZrO2-SiO2复合氧化物气凝胶有L型酸位和B型酸位,且酸性和酸量比SiO2气凝胶都有较大增强。 展开更多
关键词 氧化硅气凝胶 硅锆复合气凝胶 表面酸性
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