【摘 要】
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本文以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用两步溶胶-凝胶工艺制备醇凝胶,然后分别将其在水/乙醇(H2O/EtOH)溶液、TEOS/EtOH溶液中进行两步老化,在异丙醇/三甲基氯硅烷/正已烷(IPA/TMCS
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本文以正硅酸乙酯(TEOS)为前驱体,采用两步溶胶-凝胶工艺制备醇凝胶,然后分别将其在水/乙醇(H2O/EtOH)溶液、TEOS/EtOH溶液中进行两步老化,在异丙醇/三甲基氯硅烷/正已烷(IPA/TMCS/n-Hexane)溶液中进行表面改性得到疏水型块状气凝胶,并对制备的气凝胶主要性能进行了研究。在溶液中老化会引起气凝胶的收缩,温度越高,收缩越大;随着时间的延长,收缩是先增加后减小再增加。将醇凝胶在30vol%H2O/EtOH溶液中60℃下老化24小时,在70vol%TEOS/EtOH溶液中70℃下老化16小时收缩最小;在60℃下IPA/TMCS/n-Hexane溶液中表面改性48小时总收缩会有所减小。以上述方法制备的气凝胶块体疏水性能优异,接触角接近180°,在水中浸泡一周后其质量变化率仅为7.69%,经300℃热处理的气凝胶疏水性能有所降低,浸入水中开始时质量急剧变化,3天后增加近2倍,其后质量几乎不变,说明热处理改变了凝胶中气孔的结构,使其连通性更好,更有利于对水的吸收,并且亲水基团也有所增加。另外,通过气凝胶的小角X射线散射实验,研究了它的Porod散射和分形结构。不论是否加入DCCA,气凝胶中气-固两相间都存在明显的界面,满足Porod定理,但加入DCCA后会影响Porod常数的大小;DCCA对气凝胶体分形维数有较大的影响,而对表面分形维数的影响较小;另外也研究了加入DCCA后对材料分形特性范围的影响。
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