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炭-二氧化硅复合气凝胶的合成及结构分析
  • ISSN号:1000-324X
  • 期刊名称:无机材料学报
  • 时间:0
  • 页码:690-694
  • 语言:中文
  • 分类:TQ127[化学工程—无机化工]
  • 作者机构:[1]华东理工大学化学工程联合国家重点实验室,上海200237
  • 相关基金:国家自然科学基金(50872033,50730003,50672023)
  • 相关项目:双电层电容器用多孔炭质复合电极材料的结构定向控制
中文摘要:

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. 分别用氢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(934m^2/g)和高孔容(3.9cm^3/g)的特点.

英文摘要:

Hybrid hydrogels were synthesized by sol-gel polymerization of resorcinol and formaldehyde added by colloidal silica solutions. Carbon/silica hybrid aerogels were prepared from the hydrogels by supercritical drying and carbonization. Carbon aerogels and silica aerogels were obtained by removing silica with HF etching and carbon with air burning from the hybrid aerogels respectively. Carbon xerogels were prepared by ambient drying, carbonization and HF etching from the hydrogels. The microstructures of the four kinds of gels were characterized by TEM and N2 adsorption. It is found that the carbon and silica frameworks are continuous and interpenetrated each other. The silica framework can improve the strength of hybrid gels, which can decrease the volume shrinkages by preventing collapse of the hybrid framework during supercritical drying and carbonization, resulting in carbon aerogels with high specific surface area of 934m^2/g and large total pore volume of 3.9cm^3/g.

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期刊信息
  • 《无机材料学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院上海硅酸盐所
  • 主编:郭景坤
  • 地址:上海市定西路1295号
  • 邮编:200050
  • 邮箱:wjclxb@mail.sic.ac.cn
  • 电话:021-52411302
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-324X
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1363/TQ
  • 邮发代号:4-504
  • 获奖情况:
  • 获"中国百种杰出学术期刊"称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,美国科学引文索引(扩展库),日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),瑞典开放获取期刊指南,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21274