单加琪:甲基硅倍半氧烷气凝胶的制备及应用研究论文

单加琪:甲基硅倍半氧烷气凝胶的制备及应用研究论文

本文主要研究内容

作者单加琪(2019)在《甲基硅倍半氧烷气凝胶的制备及应用研究》一文中研究指出:二氧化硅气凝胶是一种由相互连接的SiO2纳米粒子组成的具有独特纳米三维网络骨架结构的低密度多孔固体材料,具有高可见光透过率、低折射率、低热导率、高比表面积、高孔隙率、低声速和低介电常数等性质,被广泛用于隔热保温、吸附分离、过滤、催化、隔音吸声和储能等诸多领域。甲基硅倍半氧烷(MSQ)气凝胶是一种甲基杂化的二氧化硅气凝胶,其性质与传统二氧化硅气凝胶相似,但其骨架强度更高,疏水性更好,更有利于工业化生产和应用,因而已成为当前气凝胶领域研究的热点之一。本论文在综合论述了二氧化硅气凝胶和MSQ气凝胶研究现状的基础上,开展了新型MSQ气凝胶的制备及应用研究,采用溶胶-凝胶法结合微波干燥或常压干燥制备介孔MSQ气凝胶、弹性MSQ气凝胶及其与玻纤复合材料,分析了溶剂、催化剂、凝胶促进剂和前驱体对MSQ气凝胶微观形貌和孔结构的影响,表征了 MSQ气凝胶的疏水性、力学性能以及热稳定性,揭示了MSQ气凝胶的微波干燥原理,对弹性MSQ气凝胶的吸音性能、油水分离性能和染料过滤性能进行了评估,初步分析了MSQ气凝胶/玻纤复合材料的隔热性能。研究为MSQ气凝胶及其复合材料的应用奠定重要基础。主要的研究内容及结果如下:(1)微波干燥制备介孔MSQ气凝胶。以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)为前驱体,盐酸(HCl)为催化剂,十六烷基三甲基氯化铵(CTAC)为结构导向剂,水和甲醇(MeOH)为混合溶剂,1,2-环氧丙烷(PO)为凝胶促进剂,通过溶胶-凝胶法结合微波干燥技术制备得到具有均匀介孔结构的MSQ气凝胶,其比表面积达到821 m2/g,介孔孔径在20 nm左右。MSQ气凝胶具有良好的热稳定性,300 ℃热处理的MSQ气凝胶样品的比表面积为738 m2/g,800℃热处理的MSQ气凝胶样品的比表面积为322 m2/g。(2)常压干燥制备弹性MSQ气凝胶。以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和二甲基二甲氧基硅烷(DMDMS)为共前驱体,HCl溶液为催化剂和溶剂,CTAC为结构导向剂,PO为凝胶促进剂,通过溶胶-凝胶法在常压干燥条件下制备得到弹性MSQ气凝胶块体,采用六甲基二硅胺烷(HMDS)和六甲基二硅氧烷(HMDSO)对其进行表面疏水改性。HMDS改性后弹性MSQ气凝胶的弹性模量仅为0.06 KPa,压缩回弹率100%,疏水角达到157°,中高频段吸音系数达80%以上,对甲基橙的去除率为95%,且可以实现高效油水分离。(3)MSQ气凝胶/玻纤复合材料制备。对玻纤毡进行多种预处理得到玻纤毡预制体,并将MSQ气凝胶与玻纤毡预制体进行复合在常压干燥和微波干燥条件下制备得到MSQ气凝胶/玻纤复合材料,微波干燥制备的MSQ气凝胶/玻纤复合材料的室温热导率为0.029 W.m-1·K-1,800℃C下热导率保持在0.08W·m-1·K-1。

Abstract

er yang hua gui qi ning jiao shi yi chong you xiang hu lian jie de SiO2na mi li zi zu cheng de ju you du te na mi san wei wang lao gu jia jie gou de di mi du duo kong gu ti cai liao ,ju you gao ke jian guang tou guo lv 、di she she lv 、di re dao lv 、gao bi biao mian ji 、gao kong xi lv 、di sheng su he di jie dian chang shu deng xing zhi ,bei an fan yong yu ge re bao wen 、xi fu fen li 、guo lv 、cui hua 、ge yin xi sheng he chu neng deng zhu duo ling yu 。jia ji gui bei ban yang wan (MSQ)qi ning jiao shi yi chong jia ji za hua de er yang hua gui qi ning jiao ,ji xing zhi yu chuan tong er yang hua gui qi ning jiao xiang shi ,dan ji gu jia jiang du geng gao ,shu shui xing geng hao ,geng you li yu gong ye hua sheng chan he ying yong ,yin er yi cheng wei dang qian qi ning jiao ling yu yan jiu de re dian zhi yi 。ben lun wen zai zeng ge lun shu le er yang hua gui qi ning jiao he MSQqi ning jiao yan jiu xian zhuang de ji chu shang ,kai zhan le xin xing MSQqi ning jiao de zhi bei ji ying yong yan jiu ,cai yong rong jiao -ning jiao fa jie ge wei bo gan zao huo chang ya gan zao zhi bei jie kong MSQqi ning jiao 、dan xing MSQqi ning jiao ji ji yu bo qian fu ge cai liao ,fen xi le rong ji 、cui hua ji 、ning jiao cu jin ji he qian qu ti dui MSQqi ning jiao wei guan xing mao he kong jie gou de ying xiang ,biao zheng le MSQqi ning jiao de shu shui xing 、li xue xing neng yi ji re wen ding xing ,jie shi le MSQqi ning jiao de wei bo gan zao yuan li ,dui dan xing MSQqi ning jiao de xi yin xing neng 、you shui fen li xing neng he ran liao guo lv xing neng jin hang le ping gu ,chu bu fen xi le MSQqi ning jiao /bo qian fu ge cai liao de ge re xing neng 。yan jiu wei MSQqi ning jiao ji ji fu ge cai liao de ying yong dian ding chong yao ji chu 。zhu yao de yan jiu nei rong ji jie guo ru xia :(1)wei bo gan zao zhi bei jie kong MSQqi ning jiao 。yi jia ji san jia yang ji gui wan (MTMS)wei qian qu ti ,yan suan (HCl)wei cui hua ji ,shi liu wan ji san jia ji lv hua an (CTAC)wei jie gou dao xiang ji ,shui he jia chun (MeOH)wei hun ge rong ji ,1,2-huan yang bing wan (PO)wei ning jiao cu jin ji ,tong guo rong jiao -ning jiao fa jie ge wei bo gan zao ji shu zhi bei de dao ju you jun yun jie kong jie gou de MSQqi ning jiao ,ji bi biao mian ji da dao 821 m2/g,jie kong kong jing zai 20 nmzuo you 。MSQqi ning jiao ju you liang hao de re wen ding xing ,300 ℃re chu li de MSQqi ning jiao yang pin de bi biao mian ji wei 738 m2/g,800℃re chu li de MSQqi ning jiao yang pin de bi biao mian ji wei 322 m2/g。(2)chang ya gan zao zhi bei dan xing MSQqi ning jiao 。yi jia ji san jia yang ji gui wan (MTMS)he er jia ji er jia yang ji gui wan (DMDMS)wei gong qian qu ti ,HClrong ye wei cui hua ji he rong ji ,CTACwei jie gou dao xiang ji ,POwei ning jiao cu jin ji ,tong guo rong jiao -ning jiao fa zai chang ya gan zao tiao jian xia zhi bei de dao dan xing MSQqi ning jiao kuai ti ,cai yong liu jia ji er gui an wan (HMDS)he liu jia ji er gui yang wan (HMDSO)dui ji jin hang biao mian shu shui gai xing 。HMDSgai xing hou dan xing MSQqi ning jiao de dan xing mo liang jin wei 0.06 KPa,ya su hui dan lv 100%,shu shui jiao da dao 157°,zhong gao pin duan xi yin ji shu da 80%yi shang ,dui jia ji cheng de qu chu lv wei 95%,ju ke yi shi xian gao xiao you shui fen li 。(3)MSQqi ning jiao /bo qian fu ge cai liao zhi bei 。dui bo qian zhan jin hang duo chong yu chu li de dao bo qian zhan yu zhi ti ,bing jiang MSQqi ning jiao yu bo qian zhan yu zhi ti jin hang fu ge zai chang ya gan zao he wei bo gan zao tiao jian xia zhi bei de dao MSQqi ning jiao /bo qian fu ge cai liao ,wei bo gan zao zhi bei de MSQqi ning jiao /bo qian fu ge cai liao de shi wen re dao lv wei 0.029 W.m-1·K-1,800℃Cxia re dao lv bao chi zai 0.08W·m-1·K-1。

论文参考文献

  • [1].金属硫化物功能化纤维素气凝胶的构筑及其光催化降解印染废水中有机染料性能研究[D]. Saeed Rana Muhammad Yousaf.江苏大学2019
  • [2].石墨烯基复合气凝胶的制备及光催化降解有机污染物的研究[D]. 王珏.江南大学2019
  • [3].稀土(La、Ce)-硅复合氧化物气凝胶的制备及其作为镍基催化剂载体在POM反应中的应用[D]. 连孟水.厦门大学2018
  • [4].SiO2基柔性气凝胶及其复合材料制备与性能表征[D]. 赵悦.北京交通大学2019
  • [5].隔热阻燃纳米纤维素/粘土气凝胶的制备与改性[D]. 崔灵燕.天津工业大学2019
  • [6].碳基吸附材料的控制制备及对水中油分的吸附性能研究[D]. 黄剑坤.中国石油大学(华东)2017
  • [7].多孔芳香骨架材料与纤维素复合气凝胶的制备及污染物吸附研究[D]. 赵丹阳.东北师范大学2019
  • [8].晶面可控的金基贵金属气凝胶制备及其晶面依赖性电催化性能研究[D]. 段文超.山东大学2018
  • [9].SiO2/TiO2/WO3复合气凝胶的合成及其结构性能研究[D]. 王晓卡.大连工业大学2015
  • [10].(羧甲基)纤维素气凝胶的制备、改性及其应用评价[D]. 林润俊.海南大学2016
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  • [1].隔热阻燃纳米纤维素/粘土气凝胶的制备与改性[D]. 崔灵燕.天津工业大学2019
  • [2].Fe3Si气凝胶制备及其在光热水体蒸发和光热催化方面的应用[D]. 张凤宇.河北大学2019
  • [3].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
  • [4].石墨烯气凝胶的构建和改性及其在电容去离子中的应用[D]. 韩登程.山东大学2019
  • [5].功能化纤维素纳米纤维气凝胶的制备及应用[D]. 张雪洁.山东大学2019
  • [6].SnO2@TiO2/石墨烯复合气凝胶的合成及应用[D]. 辛王鹏.齐鲁工业大学2019
  • [7].石墨烯气凝胶材料用于水体中污染物的吸附萃取及催化降解[D]. 夏大厦.江苏科技大学2019
  • [8].共前驱体法玻璃纤维增强SiO2气凝胶复合材料制备及燃烧性能研究[D]. 周婷.中国科学技术大学2019
  • [9].二氧化硅气凝胶及聚氨酯复合材料的制备与性能研究[D]. 徐峰.长春工业大学2019
  • [10].气凝胶复合材料的制备以及性能研究[D]. 郎咸华.青岛科技大学2018
  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自浙江大学的单加琪,发表于刊物浙江大学2019-07-04论文,是一篇关于甲基硅倍半氧烷论文,气凝胶论文,溶胶凝胶论文,微波干燥论文,常压干燥论文,复合材料论文,浙江大学2019-07-04论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自浙江大学2019-07-04论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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