酚改性MF气凝胶的制备及表征

以三聚氰胺和甲醛为原料制备MF气凝胶,在凝胶化过程中加入酚类化合物对MF体系进行改性,获得相应的湿凝胶,湿凝胶经超临界干燥,制备出密度为最低可达50 kg·m-3的酚改性MF气凝胶。采用高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、红外吸收光谱和热重分析表征了酚改性MF气凝胶的组成、结构以及热性能。结果表明:酚类的引入,MF气凝胶体系由堆积型结构变成链球状多孔纳米结构,同时在较低的温度下（＜300 ℃）,体系的热稳定性有所提高。     

无催化法制备低密度三聚氰胺-甲醛气凝胶

以三聚氰胺和多聚甲醛为原料,二甲基亚砜为溶剂制备三聚氰胺-甲醛(MF)气凝胶,湿凝胶经超临界干燥,制备出密度最低可达70 kg/m3的MF气凝胶。采用红外吸收光谱、场发射扫描电镜、N2吸附-脱吸附分析和热失重分析表征了MF气凝胶的组成、微结构以及热性能。结果表明:以二甲基亚砜为溶剂制备的MF气凝胶,虽然其微观结构较以水为溶剂的气凝胶差,比表面积及孔径分布均一性均降低,但是其热稳定性有所提高。     

镍掺杂三聚氰胺-甲醛气凝胶的浸渍-还原法制备

以PdCl2为活化敏化液,水合肼为还原剂,采用化学浸渍-还原法在常温下制得了磁性金属Ni掺杂三聚氰胺-甲醛（MF）气凝胶,为金属掺杂气凝胶的制备寻得了新的途径。利用X-射线粉末衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等对Ni掺杂MF气凝胶进行表征,SEM和TEM均表明,经浸渍-还原处理后的MF气凝胶骨架中较均匀地分布着粒径约100 nm的金属Ni颗粒,其中部分颗粒生长连结形成较大团簇。N2吸-脱附实验数据显示,掺入金属Ni后,MF气凝胶的比表面积、总孔体积、微孔体积均减小,表明浸渍-还原处理后得到的金属Ni颗粒均匀分布于MF气凝胶孔隙中,其中少量大孔的出现是由形成团簇的Ni颗粒填充了部分纯MF气凝胶的孔隙撑开了孔隙结构所致。     

三聚氰胺-甲醛气凝胶模板的结构与热稳定性

采用溶胶-凝胶法合成出三聚氰胺-甲醛（MF）有机气凝胶,并通过N2吸附、红外光谱以及热重-质谱联用等实验技术对该气凝胶的多孔形态、结构特性和热稳定性进行了表征。结果表明:MF气凝胶是一种连续的、相互贯通的3维多孔网络结构材料,比表面积约842 m2/g,平均孔径为16 nm左右;热解产生了NO, H2O, NH3, NO2, CO2和CH4气体,很好地诠释了各阶段失重,其总失重高达97%,有望作为制备3维nm级多孔材料的模板。     

三聚氰胺-甲醛气凝胶模板的结构与热稳定性

采用溶胶-凝胶法合成出三聚氰胺-甲醛（MF）有机气凝胶,并通过N2吸附、红外光谱以及热重-质谱联用等实验技术对该气凝胶的多孔形态、结构特性和热稳定性进行了表征。结果表明:MF气凝胶是一种连续的、相互贯通的3维多孔网络结构材料,比表面积约842 m2/g,平均孔径为16 nm左右;热解产生了NO, H2O, NH3, NO2, CO2和CH4气体,很好地诠释了各阶段失重,其总失重高达97%,有望作为制备3维nm级多孔材料的模板。     

MF气凝胶的制备和结构表征

 以三聚氰胺(M)和甲醛(F)为原料,经溶胶-凝胶和超临界干燥工艺制备出密度156.82 mg/cm³的MF气凝胶。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)及比表面测定仪(BET)等测试手段研究了其结构和性能。XRD结果表明MF气凝胶是一种非晶材料;TEM和SEM结果表明MF气凝胶所有孔孔径均在10 nm左右;孔径分布及比表面积测试仪测得该气凝胶具有很高的比表面积（1 015.98 m²/g）,孔径大小主要为5~30 nm。所得MF气凝胶是一种具有nm量级3维网络结构的轻质多孔材料,有望在ICF实验靶中得到应用。     

γ-射线辐射还原法制备金属铜掺杂MF气凝胶

采用射线辐射还原法,在不同总吸收剂量条件下制备了金属Cu掺杂三聚氰胺-甲醛（MF）有机气凝胶复合材料。利用X-射线衍射仪（XRD）、电感耦合等离子体吸收光谱（ICP-AES）仪和扫描电子显微镜,测试证实了辐射还原法能成功地在MF气凝胶中还原出金属Cu。扫描电子显微镜(SEM)图谱表明在100 kGy和200 kGy的总吸收剂量下,在MF气凝胶中还原的金属Cu粒子的粒径较小,不会形成金属团聚区,而在较高的总吸收剂量下（大于200 kGy）,在MF气凝胶中还原的Cu会形成金属团聚区。N2吸附测试表明,还原的金属Cu会堵塞MF气凝胶的一部分微孔和一部分介孔,从而使样品的比表面积和吸附量降低。随着总吸收剂量不断增加,经辐照后样品中金属Cu的含量也不断增加,同时还会影响还原出金属Cu的分布和形貌。     

催化剂对三聚氰胺-甲醛有机气凝胶的影响

采用溶胶-凝胶法制备出一系列不同催化剂种类和浓度的三聚氰胺-甲醛(MF)有机气凝胶模板,通过傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪、N2吸附等测试手段对其分子结构、热稳定性、孔结构进行了表征。测试结果表明：催化剂种类和浓度变化不影响模板的分子结构和热性能;各模板热解程度均达97%;相比NaOH和NaHCO3为催化剂制备的模板,Na2CO3为催化剂时,制备的模板更优,比表面积和孔容较大,孔分布范围较宽; 当三聚氰胺与催化剂的浓度比为500时,比表面积达到最大。     

催化剂对三聚氰胺-甲醛有机气凝胶的影响

采用溶胶-凝胶法制备出一系列不同催化剂种类和浓度的三聚氰胺-甲醛(MF)有机气凝胶模板,通过傅里叶变换红外光谱仪、热分析仪、N2吸附等测试手段对其分子结构、热稳定性、孔结构进行了表征。测试结果表明:催化剂种类和浓度变化不影响模板的分子结构和热性能;各模板热解程度均达97%;相比NaOH和NaHCO3为催化剂制备的模板,Na2CO3为催化剂时,制备的模板更优,比表面积和孔容较大,孔分布范围较宽; 当三聚氰胺与催化剂的浓度比为500时,比表面积达到最大。     

γ-射线辐射还原法制备金属铜掺杂MF气凝胶

采用γ射线辐射还原法,在不同总吸收剂量条件下制备了金属Cu掺杂三聚氰胺-甲醛(MF)有机气凝胶复合材料。利用X-射线衍射仪(XRD)、电感耦合等离子体吸收光谱(ICP-AES)仪和扫描电子显微镜,测试证实了辐射还原法能成功地在MF气凝胶中还原出金属Cu。扫描电子显微镜(SEM)图谱表明在100kGy和200kGy的总吸收剂量下,在MF气凝胶中还原的金属Cu粒子的粒径较小,不会形成金属团聚区,而在较高的总吸收剂量下(大于200kGy),在MF气凝胶中还原的Cu会形成金属团聚区。N2吸附测试表明,还原的金属Cu会堵塞MF气凝胶的一部分微孔和一部分介孔,从而使样品的比表面积和吸附量降低。随着总吸收剂量不断增加,经辐照后样品中金属Cu的含量也不断增加,同时还会影响还原出金属Cu的分布和形貌。     

辐照还原法制备Au掺杂MF气凝胶

利用辐照还原法在500 kGy辐照剂量下制备了Au掺杂MF有机气凝胶。通过X射线衍射（XRD）、能量色散光谱仪（EDX）和透射电子显微镜（TEM）测试证实了辐照法成功地制备出Au掺杂MF有机气凝胶复合物。EDX和TEM照片表明辐照处理后Au纳米颗粒均匀地分布在MF气凝胶骨架中,并且Au纳米颗粒的平均尺寸为5.8 nm。N2吸附数据分析表明掺入Au纳米颗粒后,MF气凝胶的比表面积、总孔体积、微孔体积和介孔体积都有所下降。     

辐照还原法制备Au掺杂MF气凝胶

利用辐照还原法在500 kGy辐照剂量下制备了Au掺杂MF有机气凝胶。通过X射线衍射（XRD）、能量色散光谱仪（EDX）和透射电子显微镜（TEM）测试证实了辐照法成功地制备出Au掺杂MF有机气凝胶复合物。EDX和TEM照片表明辐照处理后Au纳米颗粒均匀地分布在MF气凝胶骨架中,并且Au纳米颗粒的平均尺寸为5.8 nm。N2吸附数据分析表明掺入Au纳米颗粒后,MF气凝胶的比表面积、总孔体积、微孔体积和介孔体积都有所下降。     

三甲基硅烷化改性二氧化硅气凝胶

 采用六甲基二硅氮烷对二氧化硅凝胶进行疏水处理,得到了疏水性的二氧化硅气凝胶。用红外光谱和热分析表征处理前后二氧化硅气凝胶的性质,用测量显微镜跟踪处理前后气凝胶柱在空气中直径变化。结果表明,处理后气凝胶的表面羟基明显减少,在空气中的吸潮性大大降低,圆柱体在空气中的径向收缩率从30%降至3%。     

三甲基硅烷化改性二氧化硅气凝胶

采用六甲基二硅氮烷对二氧化硅凝胶进行疏水处理,得到了疏水性的二氧化硅气凝胶。用红外光谱和热分析表征处理前后二氧化硅气凝胶的性质,用测量显微镜跟踪处理前后气凝胶柱在空气中直径变化。结果表明,处理后气凝胶的表面羟基明显减少,在空气中的吸潮性大大降低,圆柱体在空气中的径向收缩率从30%降至3%。