海藻酸盐基纳米复合气凝胶的制备与性能研究

孙位蕊¹，胡银春^2,3，程一竹²，康志勤¹，段梦兰³

1. 太原理工大学原位改性采矿教育部重点实验室2. 太原理工大学生物医学工程学院3. 中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院

摘 要：以海藻酸铵（ALG）、纳米氢氧化铝（ATH）和纳米蒙脱土（MMT）为原料,采用溶液共混法和真空冷冻干燥法制备了海藻酸盐基纳米复合气凝胶。采用扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪、电子万能实验机、X射线衍射仪、热重分析仪对气凝胶进行了形貌、结构表征,并分析了其力学性能和热稳定性能。结果表明:采用ALG和MMT制备的气凝胶具有典型的三维骨架网络结构,交联反应不影响气凝胶的形貌;气凝胶具有较低的密度和较好的力学性能,密度低至0.12 g/cm³,压缩模量最高可达9.48 MPa; Ca²⁺交联和MMT的加入显著提高了气凝胶的热稳定性,A5MMT5Ca气凝胶的耐热温度高达205℃。

关键词：气凝胶;海藻酸盐;蒙脱土;力学性能;热稳定性;