SiO<,2>/C杂化气凝胶的合成及结构研究
本论文旨在利用溶胶-凝胶法制备新型的SiO2/C杂化气凝胶，利用其相互的促进作用，期望缩短其制备的周期，并得到结构可以控制的新型SiO2/C杂化气凝胶，从而能够降低成本的目的，获得更多新的性能，拓展其应用领域。实验采用TEM、SEM、HRTEM、IR、低温N2吸附、TGA-DSC等手段研究了SiO2/C杂化气凝胶的微结构特点；对SiO2/C杂化气凝胶的合成机理进行了合理的推测和初步的实验证实；以所制得的SiO2/C杂化气凝胶炭化处理作双电层电容器电极材料，采用循环伏安法表征其相应的炭气凝胶电极的电化学行为。
实验以正硅酸乙酯(TEOS)、水、间苯二酚(Rormaldehyde)、甲醛(Fesorcinol)为原料，以乙醇为容剂，用氨水作为催化剂，考察不同的TEOS/H2O、TEOS/乙醇、TEOS/RF比例下的反应对其SiO2/C杂化气凝胶的结构和性能的影响，综合考虑得到了比较合理的凝胶化所需要的原料配比。
实验考察了不同的老化时间、以及超临界干燥所使用的不同的升温速率等对其终产物结构和微观组织以及性能的影响。得到了得到的规律性较好。并对合成机理进行合理的推测和实验测试手段的验证。
实验表明：SiO2/C杂化气凝胶主要有SiO2三维网络和RF三维网络结构交叉互穿结构组成，低温氮气吸附测试显示出SiO2/C杂化气凝胶的BET比表面积高达436.76m2/g，炭化以后得到的内部的平均微观孔尺寸分布在5-15nm之间，将其高温裂解后的SiO2/C杂化气凝胶进行进一步处理得到的纯炭气凝胶的平均微观孔尺寸分布在2-10nm之间，表观密度也有很大的降低，可达到0.046g/m3，通过调节各工艺参数可以很好的控制其微观孔结构。
碳杂化气凝胶;二氧化硅;超临界干燥;纳米结构
北京化工大学
硕士
应用化学
陈晓红
2006
中文
TQ027.34;TB383
66
2006-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）