炭-二氧化硅复合气凝胶的合成及结构分析

龙东辉¹，张睿¹，凌立成¹，陈亮¹

(1.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.分别用氧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表面(934m2/g)和高孔容(3.9cm3/g)的特点.

关键词:气凝胶; 复合; 孔结构;

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