透明sio2气凝胶的制备与性能研究-化学专业论文.docx

独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的 学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签 名： 日 期： 关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部 或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 (必威体育官网网址的学位论文在解密后应遵守此规定)签 名： 导师签名： 日 期：摘要透明隔热材料是目前的研究热点之一， SiO2 气凝胶具有热导率低，良好的隔 热性能。因此高透光率的 SiO2 气凝胶作为透明隔热材料在太阳能领域具有较大的 应用价值和市场前景。在传统的酸碱催化溶胶-凝胶法的基础上，结合超临界 CO2 干燥技术，研究了 实验制备过程中凝胶温度、碱催化过程中溶剂 N,N-二甲基甲酰胺的量以及酸催化 过程中的去离子水与正硅酸甲酯之间的摩尔比对 SiO2 气凝胶的影响通过在线粘度 计、流变仪、激光粒度粒径仪、场发射扫描电镜、N2 吸附仪以及紫外可见分光光 度计对样品的性能进行了初步研究，具体结果如下：（1）对碱催化过程中去离子水和氨水的量进行探索，得出二者的最佳体积比 为 50:3。在该最佳去离子水和氨水的加入量下，研究凝胶温度对 SiO2 溶胶凝胶过 程、凝胶中胶体粒子粒径以及凝胶时间的影响，同时也探索了凝胶温度对 SiO2 气 凝胶样貌结构以及透光率的影响。（2）在最佳的去离子水和氨水以及凝胶温度条件下，通过改变碱催化过程中 的 N,N-二甲基甲酰胺的体积即改变样品的密度，来研究样品密度的改变对 SiO2 溶 胶-凝胶过程以及凝胶点的影响，也研究了密度的变化对 SiO2 气凝胶形貌和透光率 的影响。（3）通过改变酸碱催化凝胶溶胶法中酸催化反应中去离子水和 TMOS 的摩尔 比，以此来获得不同的活性硅氧烷前驱体，研究该系列前驱体对 SiO2 溶胶过程以 及样品形貌透光率的影响。通过上述实验，得出当凝胶温度为 30℃、DMF 的引入体积为 6ml、去离子水 和正硅酸甲酯的摩尔比为 1.4:1 时，获得的样品质量是最佳，其相应的透光率在 800 nm 波长处达到最高 92.4%。关键词：SiO2 气凝胶，两步法，N,N-二甲基甲酰胺，凝胶温度，透光率AbstractThe research of the transparent insulation materials is a hot issue in the society. Silica aerogel has low thermal conductivity and great thermal insulation properties. Therefore, the silica aerogel with hight transmittance has great t application value and market prospect in the field of solar erergy.By adjusting the gelation temperature, the solvent volume of N, N-dimethyl formamide in the alkali catalyzed process, the molar ratio of water and N-methyl silicate in the catalytic process to explore the impact of these conditions on the silica aerogels preparation. The preparation of the silica aerogel used the traditional acid-base catalyzed sol - gel method, combined with the supercritical carbon dioxide drying technology. The properties of the samples were preliminary researched by line viscometer, rheometer, laser particle size analyzer, field emission scanning electron microscope, Nitrogen adsorpti