老化过程参数对新型纳米材料有机气凝胶特性影响研究

有机气凝胶是一种结构可控、低密度、非晶态纳米多孔材料。本文首次详细考察了酸老化过程参数对气凝胶特性的影响。结果发现：酸浓度存在一个合适的值可使气凝胶密度最小，酸老化时间对气凝胶特性有一定影响，Ｈｃｌ、ＨＡｃ、三氟乙酸（ＳＦ）的老化作用相近，对气凝胶最终密度无太大影响。     

有机气凝胶和碳气凝胶的研究与应用

有机气凝胶与碳气凝胶是国际上近年来相继研制成功的新型纳米多孔性材料。介绍了有机气凝胶与碳气凝胶的制备过程、基本性质及应用前景。     

有机气凝胶的磺化研究

选用纳米结构有机气凝胶为基体,通过磺化制备强酸型有机气凝胶吸附分离材料.阐明有机气凝胶的制备工艺(磺化温度、磺化时间、磺化剂浓度及固液比)对产品性能的影响.制得纳米网络状强酸型吸附分离材料,其交换容量可达6～7mmol/g,具有较好的应用前景.     

炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的吸附性能

间苯二酚和糠醛的醇溶液在六次甲基四胺催化下经溶胶-凝胶过程合成醇凝胶,常压干燥后得到有机气凝胶,经炭化获得炭气凝胶.利用TEM和N2吸附表征了炭气凝胶及其有机气凝胶前驱体的结构,并通过有机蒸汽吸附实验研究了气凝胶的结构-吸附性能关系.实验结果表明：有机气凝胶和炭气凝胶对极性有机蒸汽的静态饱和吸附量高于对非极性有机蒸汽的静态饱和吸附量;提高热处理温度,有利于气凝胶对低浓度极性有机蒸汽和各种浓度非极性有机蒸汽的吸附,但不利于对高浓度极性有机蒸汽的吸附;随着有机蒸汽浓度的提高,气凝胶对极性有机蒸汽的吸附量明显增大,但对非极性有机蒸汽的吸附量影响不大,仅略微上升.此外,气凝胶的室温脱附率高达60 %～85 %.     

间苯二酚—甲醛有机气凝胶的结构控制研究

以间苯二酚－甲醛为原料，用溶胶－凝胶法和超临界干燥工艺制备了纳米多孔ＲＦ有机气凝胶，系统研究了原料配比，催经剂的使用，反应温度及溶剂用量等因素对ＲＦ气胶胶凝结时间和结构的影响，可以实现对该材料的结构进行纳米尺寸上的控制，从而为该材料的应用开发遵定了基础。     

CRF气凝胶的结构特性研究

间苯二酚－甲醛气凝胶（ＲＦ气凝胶）是一种无序、多孔的纳米非晶固态材料，其碳化产物碳化气凝胶（ＣＲＦ气凝胶）具有大的比表面积，好的导电性和电化学稳定性。成为制备超级电化学双层电容器的理想电极材料。本文研究了ＣＲＦ的网络结构、成份组成、孔径分布及电导率等特性，为ＣＲＦ的实际应用奠定了基础。     

间苯二酚－甲醛有机气凝胶的结构控制研究

以间苯二酚（Ｒｅｓｏｒｃｉｎｏｌ）－甲醛（Ｆｏｒｍａｌｄｅｈｙｄｅ）为原料，用溶胶－凝胶法和超临界干燥工艺制备了纳米多孔ＲＦ有机气凝胶。系统研究了原料配比、催化剂的使用、反应温度及溶剂用量等因素对ＲＦ气凝胶凝结时间和结构的影响，可以实现对该材料的结构进行纳米尺寸上的控制，从而为该材料的应用开发奠定了基础。     

蜜胺-酚醛树脂-甲醛基有机气凝胶纳米孔在裂解过程中的稳定性研究

热固型酚醛树脂、蜜胺、间甲酚和甲醛水溶液在碳酸钠催化下,经溶液-溶胶-凝胶过程合成了有机水凝胶,有机水凝胶经溶剂置换和超临界干燥形成了有机气凝胶.研究了裂解条件、固形物浓度、蜜胺/酚醛树脂比和间甲酚/酚醛树脂比对有机气凝胶纳米孔在裂解过程中稳定性的影响.结果表明:在相同的反应物配比下,随裂解温度的升高和时间的延长,气凝胶纳米骨架烧结程度增加,炭气凝胶的中孔分布向小孔方向移动.在酚醛树脂浓度为7.5g/100mL时,有机气凝胶的纳米骨架稳定性好,耐烧结性能好.在蜜胺/酚醛树脂比大或间甲酚/酚醛树脂比小时,有机气凝胶的纳米骨架的稳定性和耐烧结性好.这是由于构成有机气凝胶中孔的纳米骨架稳定性与其连续性及分子间作用力有关.     

间苯三酚-乙醛有机气凝胶的结构分析

以碳酸钠为催化剂、水为溶剂,间苯三酚(P)-乙醛(A)为反应前驱体,经溶胶-凝胶、交联老化、二氧化碳超临界干燥制备出间苯三酚-乙醛有机气凝胶(PA)。对PA有机气凝胶前驱体反应机制和结构的研究发现,单体的凝胶范围主要集中在间苯三酚和碳酸钠催化剂(C)的物质的量之比为20～60,孔结构主要以介孔和大孔为主,介孔数目可达65%以上。     

复合有机气凝胶合成过程中的粘度变化特征

为调节有机气凝胶的结构,进行了间苯二酚／对苯二酚甲醛混合气凝胶的实验研究,得到了混合物组成比例与凝胶时间的反应规律。用超声波粘度计在线监测了间苯二酚甲醛（RF）体系和间苯二酚／对苯二酚-甲醛（RHF）混合体系凝胶生长过程的粘度变化,考察了混合反应体系在不同反应物配比、不同催化剂浓度等条件下的化学反应过程和凝胶生长动力学规律。     

时效工艺对ZL101A合金性能的影响

采用不同的时效工艺,研究了时效温度和时间对ZL101A合金性能的影响,得出了该合金较理想的时效制度,在此制度下,ZL101A合金的金属型典型性能达到σb≥330MPa,δ5≥10%,为满足航空、航天等领域对高性能铝合金精密铸件的需求奠定了材料基础.     

复合气凝胶的热物性研究

气凝胶是一种以纳米粒子或高聚物分子为骨架组成的超低密度多孔性非晶固体材料,是通过溶胶一凝胶技术和超临界干燥技术制备的,具有许多特殊的性质,但由于气凝胶质地较脆,不易施工,限制了大范围的实际应用,因此采用纤维增强的复合气凝胶是提高气凝胶综合性能的途径之一.本文就纤维增强复合气凝胶的隔热性能、耐火分隔性能等热物性进行了研究...     

气凝胶热特性的研究现状

气凝胶的独特结构使其具有不同于一般材料的热传导方式.给出了气凝胶的固相传导、气相传导以及热辐射的理论公式,并根据理论公式讨论了降低气凝胶热导率的方法,可作为制备超级隔热材料的参考.同时展望了气凝胶作为超级隔热材料的应用和发展方向.     

Acoustic Properties of Aerogels: Current Status and Prospects

Noise reduction remains an important priority in the modern society, in particular, for urban areas and highly populated cities. Insulation of buildings and transport systems such as cars, trains, and airplanes has accelerated the need to develop advanced materials. Various porous materials, such as commercially available foams and granular and fibrous materials, are commonly used for sound mitigating applications. In this review, a special class of advanced porous materials, aerogels, is examined, and an overview of the current experimental and theoretical status of their acoustic properties is provided. Aerogels can be composed of inorganic matter, synthetic or natural polymers, as well as organic/inorganic composites and hybrids. Aerogels are highly porous nanostructured materials with a large number of meso- and small macropores; the mechanisms of sound absorption partly differ from those of traditional porous absorbers possessing large macropores. The understanding of the acoustic properties of aerogels is far from being complete, and experimental results remain scattered. It is demonstrated that the structure of the aerogel provides a complex three-dimensional architecture ideally suited for promising high-performance materials for acoustic mitigation systems. This is in addition to the numerous other desirable properties that include low density, low thermal conductivity, and low refractive index.     

块状TiO2气凝胶的形成过程及其对品质的影响

研究了TiO2气凝胶形成过程中制备条件和凝胶化过程对块状TiO2气凝胶宏观性质的影响,结果表明所得气凝胶是由粒度约为4－6nm的TiO2非晶态微粒连结而成的具有均匀网络结构的多孔性超轻量级块状材料,通过严格控制制备过程中凝胶化过程的条件及状态,可以获得不同密度不同品质的TiO2气凝胶。     

块状TiO_2气凝胶的形成过程及其对品质的影响

研究了ＴｉＯ２气凝胶形成过程中制备条件和凝胶化过程对块状ＴｉＯ２气凝胶宏观性质的影响,结果表明所得气凝胶是由粒度约为４～６ｎｍ的ＴｉＯ２非晶态微粒连结而成的具有均匀网络结构的多孔性超轻量级块状材料,通过严格控制制备过程中凝胶化过程的条件及状态,可以获得不同密度不同品质的ＴｉＯ２气凝胶．     

炭气凝胶为电极的超级电容器电化学性能的研究

炭气凝胶电极的电化学测试表明,炭气凝胶具有性能稳定、充放电效率高、适合于大电流充放电等优良性能.炭气凝胶储电的影响因素主要来自于比表面积、孔容和孔结构分布的综合作用.孔容较大,平均孔径较宽时,储电能力较大,且大孔容对电极材料储电是相当有利的.在高比表面积活性炭中添加不同比例的炭气凝胶,可以提高电极的比电容,炭气凝胶含量为15％时,电极比电容最高.     

RF有机气凝胶的合成

有机气凝胶是一种８０年代末问世的新型纳米材料。本研究以间苯二酚和甲醛为原料,在碳酸钠催化作用下,经水相溶胶－凝胶聚合、溶剂转换和超临界二氧化碳干燥合成了透明、暗红色、无裂纹的块状ＲＦ有机气凝胶,所得气凝胶密度可低至０．０３２ｇ．ｃｍ＾－３。考察了溶胶－凝胶过程中的催化剂浓度、反应物总浓度及酸交联对气凝胶特性的影响。ＴＥＭ表征表明,所得气凝胶具有典型的纳米网络结构,固体相由直径约１０ｎｍ的粒子组成,孔直径小于１００ｎｍ。