Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Айлер Р. -> "Химия кремнезема ч.2" -> 136

Химия кремнезема ч.2 - Айлер Р.

Айлер Р. Химия кремнезема ч.2. Под редакцией д-ра техн. наук проф. В.П.Прянишникова — М.: Мир, 1982. — 712 c.
Скачать (прямая ссылка): ailer2.djvu
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 310 >> Следующая

Способ производства аэрогеля в промышленном масштабе, включая также рассмотрение проблемы нагревания и охлаждения получаемого продукта, являющегося хорошим термоизолятором, был описан Уайтом [307] и другими [308]. Харви [309] изучил адсорбцию азота, бутана и воды на кремнеземном аэрогеле, имевшем удельную, поверхность 710 м2/г, диаметр частиц (первичных) 2,5 нм и широкую область распреде-
21*
740
Глава 5
Таблица 5.6
Сравнение плотностей спиртового геля и аэрогеля (по данным [306])
Содержание SIOz е спиртовом золе
Кажущаяся плотность аэрогеля
масс. % г /100 мл (а) г 'см3 г / 100 мл (*) а ' b
3,89 3,1 0,035 3,5 0,88
5,66 4,5 0,050 5,0 0,90
5,93 4,75 0,051 5,1 0,93
6,20 ' 5,0 0,056 5,6 0,89
7,25 5,8 0,071 7,1 0,82
ления пор по размерам, причем наибольший объем пор наблюдался в капиллярах, имевших диаметр 40 им. Адсорбция воды вызывала коалесценцию первичных частиц в таком геле и усадку геля с потерей объема пор. Было сделано заключение, что по поверхностным свойствам аэрогель подобен другим си-ликагелям, но отличается от них по объему и размеру пор. Кроме того, было обнаружено [310], что крупнопористый аэрогель Si02 давал усадку при обработке водой, а после высушивания образовывал структуру мелкопористого ксерогеля с незначительным изменением в величине удельной поверхности. Значения удельных поверхностей до и после усадки соответственно составляли 796 и 813 м2/г, тогда как объем пор понижался от 3,90 до 0,66 см3/г, а диаметр пор уменьшался от 20 до 3,2 нм.
Ван Нордстранд, Крегер и Рис [311] отметили эффекты спекания и измельчения аэрогеля при сопоставлении с ксерогелем. Они использовали измерение изотерм низкотемпературной адсорбции азота, чтобы проследить за изменением структуры такого геля. Спекание в вакуумных условиях вызывало пропорциональное понижение адсорбции при всех значениях давлений. Аэрогель прежде всего терял свои наиболее крупные поры. Измельчение аэрогеля, очевидно, ведет к достаточному диспергированию структуры, что способствует появлению больших микропор или пустот между отдельными фрагментами геля в результате помола. Когда р/р0 приближается к 1,0, количество адсорбированного азота бесконечно возрастает, так что не представляется возможным найти определенное значение объема пор.
Силикагели и порошки
741
Уайт и Уилсон [312] запатентовали аэрогели с высокой прозрачностью, пригодные для термоизоляции. Такой аэрогель должен быть исключительно чистым (с содержанием менее чем 0,01 % примесей металлов), чтобы не происходил рост частиц при получении геля.
В других модификациях способа получения аэрогеля к кислому золю в смеси этанол—вода добавляют мочевину, чтобы вызвать разложение с образованием аммиака и получить нейтральный продукт [313]. Вместо спирта при изготовлении аэрогеля под давлением можно использовать гидрогель в смеси с крезолом, при нагревании которого вначале выпаривается вся вода, а затем крезол. Очевидно, что при такой повышенной температуре поверхностное натяжение на поверхности раздела фаз оказывается настолько низким, что гель испытывает только очень небольшую усадку. Остаточный крезол, вероятно в хе-мосорбированном состоянии, удаляется нагреванием на воздухе до 800°С [314].
Таулли [315] запатентовал органофильный аэрогель с улучшенной способностью к диспергированию в органической среде. Автор нагревал полученный аэрогель под давлением в присутствии паров спирта, которые могли покрывать поверхность геля этоксигруппами, хотя природа органической добавки в продукте не была ясна. Прозрачные кремнеземные аэрогели с очень низкими значениями кажущейся плотности в области 0,18— 0,35 г/см3, согласно данным Тейшнера и др. [316], оказались подходящими при изучении эффекта Черенкова для частиц с высокими энергиями, получаемых на протонном ускорителе. Аэрогели с такими низкими плотностями получали гидролизом этилсиликата в спирте с минимальным содержанием воды с удалением паровой фазы при температуре выше критической. Некоторые разновидности полученных прозрачных аэрогелей имели удельную поверхность 1000 м2/г (что соответствует диаметру частиц кремнезема всего лишь 20—30 А), объем пор 18 см3/г и кажущуюся плотность 0,05 г/см3. Смесь, состоящую из метил-ортосиликата 51(ОСН3)4 в метаноле (10% по объему), уксусной кислоты с концентрацией 0,175 н. и воды (4 моль воды на 1 моль сложного метилового эфира), нагревали в автоклаве до 250°С (критическая температура СН3ОН равна 242°С). Пары Удаляли в вакуумных условиях и охлаждали аэрогель в атмосфере азота. На использование низших спиртов от метилового до бутилового в таком способе был получен патент [317].
В серии статей Николаон и Тейшнер [318] описали методы приготовления и превращения гидрогелей в спиртовые гели, механическую и термическую стабильность и химическую структуру аэрогелей. Аэрогель, вероятно, является наиболее легким
742
Глава 5
(с наименьшей кажущейся плотностью) связанным твердым веществом, которое вообще можно приготовить.
Гидротермальная обработка
В этом разделе рассматриваются влажные кремнеземные гели, которые не подвергались высушиванию, а также высушенные гели, которые в дальнейшем были обработаны водой.
Предыдущая << 1 .. 130 131 132 133 134 135 < 136 > 137 138 139 140 141 142 .. 310 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed