TiO2-SiO2复合气凝胶：常压干燥制备及性能表征

以廉价的四氯化钛和工业水玻璃为原料,通过溶胶-凝胶法制得TiO2-SiO2复合湿凝胶,用三甲基氯硅烷(TMCS)/乙醇(EtOH)/正己烷(Hexane)混合溶液对湿凝胶进行改性,常压干燥制备了TiO2-SiO2复合气凝胶.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)及N2吸附/脱附法对复合气凝胶的形貌和性质进行了分析.结果表明,TiO2-SiO2复合气凝胶具有连续多孔结构,150℃干燥后复合气凝胶的比表面积为1 076 m2·g-1,孔体积为4.96 cm3·g-1;经550 ℃热处理后,复合气凝胶仍然具有高的孔隙率,比表面积为856 m2·g-1,孔体积为3.46 cm3·g-1.吸附和光催化降解罗丹明B的结果表明,复合气凝胶同时具有较好的吸附和光催化性能,其吸附/光催化协同作用活性优于纯SiO2气凝胶和锐钛矿TiO2粉末;且重复利用四次降解率仍然可达到89%.     

介孔SiO2气凝胶的常压干燥制备研究

以廉价的水玻璃为硅源，用乙醇(EtOH) / 三甲基氯硅烷(TMCS) / 庚烷(Heptane)溶液对湿凝胶进行改性，采用一种新的常压干燥工艺合成了SiO₂气凝胶。通过TMCS与乙醇、湿凝胶孔隙水及Si-OH基团之间的反应，使湿凝胶的溶剂交换和表面改性得以在一步完成。所合成的SiO₂气凝胶为轻质透明的块状固体，密度为0.128～0.136 g·cm^-3，孔隙率93.8%～94.2%。利用FTIR、SEM、TEM和BET吸附对气凝胶的微观结构、形貌和性质进行了研究。结果表明，气凝胶为海绵状结构，粒子直径和孔径分布均匀，比表面积559～618 m²·g^-1，表面带有较多的Si-CH₃基团，呈现出明显的疏水性。