非超临界干燥法制备SiO2气凝胶

应用廉价的国产硅溶胶为原料，通过凝胶过程和干燥过程条件的选择，以非超临界干燥技术最终获得了块状SiO2气凝胶.该气凝胶外观状态与应用正硅酸乙酯为原料制得的完全一致，其微观结构也相当良好，其直径和孔分布均匀.溶液的配比和pH对凝胶过程和气凝胶样品的密度有比较明显的影响，同时pH值与SiO2的粒径之间也有一定的关系.依据制备条件的变化，所得SiO2气凝胶的密度约在200～400 kg•m－3，比表面在250～300 m2•g－1之间变化，平均孔径约为11～20 nm，而孔隙率在91％左右.  

SiO2气凝胶的非超临界干燥法制备及其形成过程

通过对正硅酸乙酯的两步水解-缩聚反应速率的调控，使生成的醇凝胶具有比较完整的网络结构，配合乙醇溶剂替换和正硅酸乙酯乙醇溶液浸泡和陈化，改善和增强凝胶的结构和强度，在分级干燥下实现了SiO2气凝胶的非超临界干燥制备，并采用SEM、TEM、TG-DTA、XRD和吸附-脱附技术等手段对所得气凝胶样品进行表征.结果表明, 该气凝胶是由粒径约10 nm均匀球状纳米粒子构成的具有连续网络结构的低密度多孔材料，密度为200～400 kg•m－3，孔径分布在10～30 nm范围内，孔隙率约为91％，比表面高达625.65 m2•g－1.外观及微观构造与应用超临界干燥制得的气凝胶完全一致.调节反应体系中各组分的配比以及控制两步水解-缩聚过程中酸与碱的加入量可以获得不同密度的块状SiO2气凝胶.  

超临界干燥法制备TiO2气凝胶

以钛酸四丁酯为原料,采用溶胶-凝胶过程及及超临界干燥法制备了TiO2气凝胶,并通过XRD,BET和TEM等方法对所得样品进行了表征.结果表明,该法制备的TiO2气凝胶具有很高的比表面积(488 m2/g),平均粒径为4.6nm,具有锐钛矿型晶体结构.经400℃煅烧2 h所得的纳米粉体,其锐钛矿型晶体结构更为明显,平均粒径6.7 nm,比表面积158 m2/g.  

氧化铈气凝胶担载氧化铜催化剂上的一氧化碳氧化

 以一氧化碳氧化为探针反应，考察了氧化铈气凝胶担载氧化铜催化剂的催化活性，研究了催化剂中氧化铜的含量、载体及催化剂的焙烧温度对催化剂活性的影响．结果表明，氧化铈气凝胶担载的氧化铜催化剂对一氧化碳氧化反应呈现出高催化活性，适当温度下焙烧载体及催化剂有利于提高催化剂的催化活性；随着催化剂中氧化铜含量的增加，一氧化碳完全转化的温度降低，但当w（CuO）＞12％时，过量的氧化铜以体相形式而不是以高分散形式存在，对催化剂活性的影响很小．  

超临界干燥法制备SiO2气凝胶的研究

通过溶胶－凝胶法和超临界干燥技术制得了ＳｉＯ２气凝胶，研究了溶液的ｐＨ值对凝胶时间及气凝胶密度的影响，应用ＸＲＤ、ＳＡＸＳ、ＴＥＭ和等方面对气凝胶样品的结构进行了初步研究，结果表明，ＳｉＯ２气凝胶是连续网络的非晶态纳米多孔固体，其基本粒子的平均直径约１０ｎｍ．  

块状TiO2气凝胶的制备及其表征

随着以溶胶-凝胶法和超临界干燥技术为基础的气凝胶制备方法的逐步完善,已不断制备出多种气凝胶[1～3].由于TiO2具有半导体特性,它常被作为光催化剂而受到重视,但是TiO2气凝胶的结构强度远比SiO2气凝胶小,在制备过程中极易碎裂粉化,所以至今未见制备块状TiO2气凝胶的报道.Dagan等[4]曾用异钛酸丁酯为母体制得TiO2气凝胶,并发现水杨酸在TiO2气凝胶存在下的光解速率是一般TiO2粉末的10倍,但获得的仅为TiO2气凝胶粉末.张敬畅等[5]以无机盐为原料,采用溶胶-凝胶法结合超临界干燥技术制备了纳米级TiO2气凝胶,也未能得到块状TiO2气凝胶材料. 本文报道以正钛酸丁酯为原料制备块状TiO2气凝胶的方法,并用TEM,SEM,XRD和IR等手段对所获得的气凝胶进行了结构表征.  

块状TiO2/SiO2气凝胶的非超临界干燥法制备及其表征

分别通过TiO2和SiO2的单独溶胶和TiO2/SiO2复合凝胶,并添加干燥控制化学添加剂甲酰胺,形成比较完善的凝胶网络结构,同时通过正硅酸乙酯的乙醇溶液浸泡,低表面张力溶剂替换和分级陈化以及干燥等步骤,实现了块状TiO2/SiO2复合气凝胶的非超临界干燥制备.所得TiO2/SiO2气凝胶为无色或乳白色轻质块状多孔固体,表观密度约0.4～0.9g/cm3,孔隙率约80%～95%.它由直径约10nm的TiO2和SiO2微粒相互分散复合而成,孔洞直径约几十纳米.其相态SiO2为无定形,TiO2为锐钛矿晶型.随着焙烧温度的升高,直到800℃不发生相变化.  

气凝胶制备进展及其在催化方面的应用

气凝胶是一种具有奇异性的新材料，近年来一直受到科技界的广泛重视，本文回顾了气凝胶的制备历程，综述了气凝胶的制备方法，基本特点及其在催化领域内的应用，并对今后的研究方向做了预测。  

超临界干燥法制备Fe2O3-SiO2气凝胶

以正硅酸乙酯（TEOS）和硝酸铁为原料，采用溶胶-凝胶法和超临界干燥工艺制备了Fe2O3-SiO2气凝胶，研究了Fe2O3-SiO2醇凝胶的形成条件的影响，并对所得气凝胶样品结构特性进行了初步表征．所得气凝胶样品是由直径约8nm的胶体粒子构成的低密度、高孔隙率的块状非晶固态材料．  

超临界流体干燥过程的分析

以ZrOCl2•8H2O为原料，采用超临界流体干燥（SCFD）法，在短时间内制备出大孔体积高比表面ZrO2气凝胶超细粉．该法具有良好的稳定性和可靠性．建立了醇凝胶中液相含水量的分析方法，为产品质量控制及确认体系是否处于超临界状态提供了依据．对抽提后的溶剂分析表明，SCFD过程是一物理过程．对水的抽提干燥过程亦进行了初步的理论探讨．