Đang tải... (xem toàn văn)
Là vật liệu tổng hợp có nguồn gốc từ một loại gel trong đó thành phần chất lỏng của gel được thay thế bằng một loại khí. Kết quả làm cho gel có tỉ trọng thấp và cách nhiệt. Nó còn có các tên gọi sau: khói đóng băng, không khí rắn, khối rắn. Do tính chất mờ và phân tán ánh sáng trong vật liệu nên trong giống như polyetilen bị ép lại thành một khối.
KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP. HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD: PGS.TS NGUYỄN NGỌC HẠNH HV: ĐÀO CÔNG THANH NGUYỄN THỊ KIM LIÊN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 2013 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh MỤC LỤC !"#$% Giới thiệu aegogel 1.1. Định nghĩa: Là vật liệu tổng hợp có nguồn gốc từ một loại gel trong đó thành phần chất lỏng của gel được thay thế bằng một loại khí. Kết quả làm cho gel có tỉ trọng thấp và cách nhiệt. Nó còn có các tên gọi sau: khói đóng băng, không khí rắn, khối rắn. Do tính chất mờ và phân tán ánh sáng trong vật liệu nên trong giống như polyetilen bị ép lại thành một khối. 1.2. Lịch sử: Cũng giống như các loại truyền thuyết mà bạn từng đọc khác, truyền thuyết về Aerogel khá bí ẩn và thú vị. Tất cả những gì mà chúng ta biết đó là vào cuối những &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh năm 1920, giáo sư hóa học người Mỹ có tên Samuel Kistler (1900 - 1975) đã có một cuộc cá độ với đồng nghiệp của mình là Charles Learned. Kistler tin rằng sẽ tồn tại một loại gel không lỏng (một đặc tính cố hữu của gel) với một cấu trúc vô cùng đặc biệt, đó là mạng lưới các lỗ rỗng vô cùng nhỏ được gọi là nanopore. Sau khi thử nghiệm và gặp nhiều thất bại, cuối cùng thì Kistler đã trở thành người đầu tiên thay thế được trạng thái lỏng của gel thành trạng thái khí để tạo ra một loại gel mới không tồn tại ở trạng thái lỏng. Vào năm, 1931, ông đã công bố phát hiện của mình trong bài viết "Coherent Expanded Aerogels and Jellies", đăng trên tạp chí khoa học Nature. 1.3. Phân loại Aerogel: Có ba loại Aerogel phổ biến nhất hiện nay đó là silica, carbon và oxit kim loại, tuy nhiên trong thử nghiệm lẫn thực tế thì silica vẫn thường được sử dụng hơn cả. Khi nhắc đến Aerogel, rất có thể người ta đang ám chỉ đến loại silica. Các bạn cũng không nên nhầm lẫn giữa silica và silicon, silica (silic điôxít) là loại vật liệu chủ yếu để sản xuất ra thủy tinh cách nhiệt còn silicon là một chất bán dẫn dùng trong các vi mạch. Không giống như silica aerogel với biệt danh là khói xanh hay khói lạnh, khói rắn (do hình thù mờ ảo của nó), carbon aerogel có màu đen và khi sờ lên có cảm giác giống như đang sờ lên những hòn than. Chúng có diện tích bề mặt lớn, độ xốp cao và khả năng dẫn điện tốt. Các tính chất này làm cho aerogels carbon rất hữu ích đối với tụ điện, pin và hệ thống khử muối. Aerogle ô xít kim loại làm từ ô xít kim loại và sử dụng như là chất xúc tác trong các phản ứng hóa học. Chúng cũng được ứng dụng trong ngành công nghiệp thuốc nổ, sợi nano carbon và thậm chí là để tạo ra từ tính. Aerogel oxit kim loại như sắt hay crom ngoài các tính chất tương tự người anh em silica phổ biến thì chúng còn có một điểm khác, đó là màu sắc rất đẹp. Aerogel crom có màu xanh lá cây hoặc xanh dương rất đậm; Aerogel oxit nhôm, titania, zirconia có màu xanh hoặc trắng; Aerogel oxit sắt có màu đỏ hoặc vàng đục; ngoài ra còn có màu tím hoa oải hương, màu vàng sáng, màu hồng phớt Mỗi loại oxit kim loại sẽ tạo ra một loại màu khác nhau. Aerogel silica có màu xanh da trời, màu này được tạo ra khi các ánh sáng trắng gặp các phân tử silica của aerogel và xảy ra hiện tượng tán xạ (Rayleigh). Các phân tử sẽ tán xạ ánh sáng, những tia sáng có bước sóng ngắn thì bị tán xạ dễ dàng hơn so với sóng dài. Bởi vì màu xanh và màu tím có bước sóng ngắn nhất nên chúng dễ bị tán xạ hơn các ánh sáng có thể nhìn thấy khác. Mặt khác, do mắt người nhạy cảm với các bước sóng màu xanh lam hơn nên chúng ta sẽ không thể nhìn thấy được màu tím. &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh 1.4. Sản xuất: Aerogel được sản xuất bằng cách lấy thành phần lỏng ra khỏi gel bằng kỹ thuật khô siêu tới hạn. Điều này cho phép chất lỏng được làm khô từ từ mà không gây ra hiện tượng sụp đổ vật liệu. Aerogel đầu tiên được sản xuất từ silicagel Aerogel bắt đầu xuất hiện như một loại gel và được gọi là Alcogel - cái tên này ám chỉ gel silica (Silic điôxít) và các phân tửi rượu (Alcohol) nằm bên trong các lỗ rỗng của nó. Về cơ bản, chỉ cần cho rượu bay hơi khỏi silica là chúng ta sẽ tạo ra cấu trúc này, giống như chúng ta thổi không khí qua một miếng bọt biển thấm nước vậy, nó sẽ bị khô đi. Thay vì chỉ dựa trên sự bốc hơi, gel khô siêu tới hạn (Supercritically) được chế tạo qua các công đoạn như sau: Nhiệt độ và áp suất phải đạt đến điểm siêu tới hạn - ở mức mà không có sự khác biệt giữa chất lỏng và chất khí. Giảm áp suất trong khi nhiệt độ vẫn ở trên điểm tới hạn. Khi áp suất giảm, các phân tử được giải phóng dưới dạng khí và lỏng với mật độ không dày đặc Khử gel bằng nguồn nhiệt. Trước khi làm lạnh, sẽ có một lượng rượu nhỏ được ngưng tụ lại thành chất lỏng, sau đó sẽ được chuyển thành dạng hơi như ban đầu. Kiểm tra thành phẩm cuối cùng. Những gì còn lại sẽ là một chất rắn bằng silica, nhưng thay vì ở dạng lỏng thì nó lại chứa đầy không khí. Điểm siêu tới hạn sẽ làm khô các chất lỏng “alco” khiến một phần của alcogel biến thành khí, trong khi cấu trúc lỗ rỗng của silica vẫn không bị sụp đổ. Acogel sau khi bị khử rượu sẽ được gọi là Aerogel (rượu đã bị thay thế bằng khí). Giảm 50 đến 99% khối lượng ban đầu, Aerogel là loại vật liệu nhẹ, linh hoạt và rất hữu dụng. 3 &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh 2. Tổng hợp Aerogel bằng phương pháp sol-gel Quá trình sol-gel là một phương pháp rất phổ biến và đáng tin cậy để tổng hợp vật liệu, đặc biệt là các oxit kim loại với sự đồng nhất kích thước hạt nhỏ, và hình thái đa dạng [5-10]. Nó liên quan đến quá trình chuyển đổi của một hệ từ pha lỏng "sol" thành pha rắn "gel".Quá trình sol-gel thông thường có thể được chia thành các bước sau: hình thành dung dịch, đặc lại, già gel, khô, và cô đặc. Một vài những ưu điểm quan trọng của quá trình sol-gel là sự đơn giản của nó, và thực tế là nó là một biện pháp kinh tế và hiệu quả của sản xuất vật liệu chất lượng cao. quá trình sol-gel đã được ứng dụng trong sản xuất kính chất lượng cao cho các thành phần quang học và sợi, lớp phủ màng mỏng, và bột oxit tốt [11-15] 2.1. Quá trình sol – gel: quá trình Sol-gel có nghĩa là sự tổng hợp một mạng lưới vô cơ của một phản ứng hóa học trong dung dịch ở nhiệt độ thấp hoặc sự hình thành của một mạng lưới vô định hình đối nghịch với kết tinh từ dung dịch. Đặc điểm rõ ràng nhất của phản ứng này là sự chuyển đổi từ một dung dịch keo (chất lỏng) sang một hai -hoặc đa pha gel (rắn) dẫn đến khái niệm "quá trình sol-gel". Sự hình thành huyền phù đồng nhất của các hạt keo thể được hiểu theo tính toán tốc độ lắng giả định rằng các hạt có hình cầu để áp dụng định luật Stokes . Tốc độ lắng là η= độ nhớt của môi trường xung quanh, r = bán kính của hạt keo,ρ’ = mật độ vật liệu hạt keo, và ρ = mật độ vật chất bao quanh. Rõ ràng hơn, một sol là huyền phù dạng keo của các hạt rắn trong một chất lỏng trong pha phân tán nhỏ (1-1000 nm). Vì vậy, lực hấp dẫn là lực không đáng kể và khoảng cách ngắn, chẳng hạn như lực hút van der Waals và điện tích bề mặt, chi phối các tương tác. quán tính pha phân tán là nhỏ đủ để nó thể hiện chuyển động brown, một bước di chuyển ngẫu nhiên được truyền bởi va chạm với các phân tử của môi trường huyền phù. Sol có thể được tổng hợp bởi 2 kỹ thuật, phân tán và ngưng tụ của các hạt Gel hóa là quá trình mà một sol chảy tự do được chuyển đổi thành một mạng lưới rắn 3D mà môi trường dung môi bao quanh. Một loại gel là một giàu nửa rắn trong chất lỏng. Thật thú vị khi chất lỏng mà không cho phép các mạng lưới rắn sụp đổ, và các mạng lưới rắn không cho phép chất lỏng chảy ra ngoài [17] Điểm bắt đầu của gel hóa &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh thường được xác định bởi một sự gia tăng đột ngột về độ nhớt và đáp ứng đàn hồi đến sức căng. (The point of gelation is typically identified by an abrupt rise in viscosity and an elastic response to stress.). Tổng hợp aerogel, sự gel hóa thuận tiện nhất gây ra thông qua một sự thay đổi trong độ pH của dung dịch phản ứng. Trạng thái cơ học của gel phụ thuộc rất nhiều vào số lượng các liên kết trong mạng. Rõ ràng là lớn hơn các mức độ liên kết ngang, cứng hơn cấu trúc được hình thành. 2.2. Hóa học của quá trình Sol-Gel Có một số thông số ảnh hưởng đến phản ứng thủy phân và ngưng tụ (quá trình Sol-Gel), bao gồm hoạt hóa của alkoxide kim loại, tỉ lệ nước/alkoxide, pH dung dịch, nhiệt độ, bản chất của chất tan, và chất thêm vào. Một quan tâm khác nữa là chất xúc tác thường được thêm vào để kiểm soát thành phần và mức độ của thủy phân và ngưng tụ . Bằng cách thay đổi những thông số quá trình này, vật liệu với những vi cấu trúc khác nhau và bề mặt hóa học có thể thu được. Việc xử lý tiếp nữa là sol, có thể tổng hợp được những vật liệu ceramic ở những dạng khác nhau. Những tấm phim mỏng có thể được sản xuất trên chất nền bằng phương pháp spin coating và dip- coating. Khi mà sol được cast vào khuôn, gel ướt sẽ hình thành. Với việc làm khô và gia nhiệt tiếp theo đó, gel sẽ được chuyển hóa thành ceramic đặc hoặc là các hạt thủy tinh. Nếu chất lỏng trong gel ướt được loại bỏ dưới điều kiện siêu tới hạn, một vật liệu cực kỳ xốp và mật độ cực kỳ thấp gọi là aerogel thu được. Bằng chứng của thủy phân silicate và ngưng tụ để hình thành polysilicate gel và phân tử được thấy trong nhiều hệ thiên nhiên như opals và agates. Alkoxide kim loại đầu tiên được tổng hợp từ SiCl 4 và alcohol bởi Ebelman, người đã tìm ra hợp chất gel lại dưới áp suất khí quyển và Si- (OC 2 H 5 ) 4 có thể được xem như là tổ tiên cho vật liệu thủy tinh. 2.3. Tiền chất của quá trình Sol-Gel. Tiền chất là những vật liệu đầu tiên cho quá trình sol-gel. 1/. Các tiền chất có thể hòa tan được trong môi trường phản ứng. 2/. Chúng phải đủ năng động để tham gia vào quá trình hình thành gel. Một số muối, oxide, hydroxides, complexes, alkoxides, acylates, và amines được sử dụng như tiền chất nếu hòa tan được trong dung môi thích hợp. Alkoxide là những tiền chất sol-gel thông dụng nhất , bởi vì chúng lúc nào cũng có sẵn. Bradley và những cộng sự đã giải thích hóa tính cơ bản của tiền chất. Nhất là để dự đoán loại tiền chất để sử dụng cho mục đích cụ thể. Độ phản ứng của tiền chất không chỉ phụ thuộc vào cấu trúc hóa học mà còn phụ thuộc vào điều kiện phản ứng. So sánh với tiền chất của những chất khác, năng lượng tạo thành mạng của Si thì cao để tạo thành một dạng gel. Đó là tại sao những tiền chất alkoxide đắt tiền khác có thể được thay thế % &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh bởi những tiền chất khác rẻ hơn như là silicon alkoxide (TEOS, TMOS) và những tiền chất có thể tan trong nước như Na 2 SiO 3 cho quá trình sol-gel. Aerogels kỵ nước được thu từ tiền chất mà không có sự điều chỉnh về phương diện hóa học được gọi là tiền chất hydrophobic (kỵ nước), và đối với hydrophilic (ưa nước) thì gọi là tiền chất hydrophilic như bảng 1. 2.4. Cơ chế phản ứng: 2.4.1. Đối với Silicon Alkoxide. silica gel được tổng hợp bằng cách thủy phân tiền chất monomer tetra hoặc tri silicon alkoxide bằng axit vô cơ ( HCl, C 2 O 4 H 4 ) hoặc bazo ( NH 3 , NH 4 OH) như là một chất xúc tác. Các phản ứng sol – gel xảy ra trong sự hình thành mạng lưới silica [25,26] Sự thủy phân: Sự ngưng tụ: 4 &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh 2.4.2. Nước hòa tan silica và khoáng sản: (Water Soluble Silicates and Minerals). Natri silicat (Na 2 SiO 3 ) đã, đang và có thể sẽ luôn luôn thể là nguồn vật liệu với giá rẻ nhất của axit silixic tương đối tinh khiết mà từ đó silica gel có thể được tổng hợp. Silicat natri phản ứng với nước để cung cấp axit silixic và sau đó là axit silixic polymerizes và tạo silica gel như trong các phản ứng sau đây: Các axit silixic ngưng tụ để tạo thành các hạt silica nhỏ, các chuỗi và do đó tạo thành một mạng lưới dẫn đến lượng silic đioxit gel như hình dưới đây. 5 &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh Hơn nữa, có một số báo cáo có sẵn về tổng hợp silica gel sử dụng nhôm, canxi silicat, wollestonite, và vv [27-29]. Nó là điều hiển nhiên từ các phản ứng (2) - (5) rằng cấu trúc của sol-gel thủy tinh phát triển liên tục là sản phẩm của kế tiếp phản ứng thủy phân và ngưng tụ (và ngược lại phản ứng, tức là, este hóa và cồn hoặc thủy phân -khử trùng hợp) [15]. Vì vậy, kiến thức về cơ chế và động học của các phản ứng này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về gel và gel có nguồn gốc từ thủy tinh. Phản ứng thủy phân được xúc tác bởi việc bổ sung một axit hoặc một bazo [29]. Trong thực tế dạng cuối cùng của thủy phân silica phụ thuộc vào pH của dung dịch. Ở mức độ pH thấp (có tính axit cao), các hạt silica có xu hướng tạo thành một chuỗi thẳng với mật độ liên kết ngang thấp. Điều này dẫn đến một gel mềm, đó là đảo ngược và có thể được phân tán lại trong dung dịch. Như giá trị pH tăng lên, số lượng qua các liên kết giữa các polymer các chuỗi cũng tăng. Ở pH cao (rất bazo), các polymer trở nên phân nhánh nhiều và số lượng liên kết ngang tăng lên. Ở độ pH thấp, thủy phân xảy ra bởi sự tấn công lực điện tử vào các nguyên tử oxy của nhóm alkoxit, trong khi đó ở pH cao , thủy phân và trùng hợp xảy ra bởi ái nhân tấn công vào ion Si (Si4 +). Nguyên tử, ion, hoặc nhóm mà có ái lực mạnh mẽ đối với các điện tử được gọi là các ion, trong khi các ion dương được gọi là nucleophiles. Nói chung, tất cả các ion là các tác nhân oxy hóa và tất cả nucleophiles là chất khử. Quá trình gel hóa với các nhóm nhỏ hơn hòa tan và tái kết tủa vào các chuỗi lớn hơn để các phân tử nhỏ hơn giảm trong số đó nhưng sự hỗ trợ của các phân tử lớn hơn để phát triển cho tới khi chúng tập hợp thành dạng fractan. Quá trình này được gọi là sự chín muồi (nhũ tương) Ostwald [30]. 2.4.3. Bề mặt ưa nước và kỵ nước (Hydrophilic and Hydrophobic Surfaces): Tên kỵ nước “Hydrophobic” và ưa nước “Hydrophilic” phát sinh từ sự kết hợp của "thủy - hydro", có nghĩa là nước trong tiếng Hy Lạp, "phobos" có nghĩa là "ghét" trong tiếng Hy Lạp, và "philic" có nghĩa là "yêu thương" trong tiếng Hy Lạp. Những thuật ngữ mô tả lực đẩy rõ rệt và lực hút giữa nước và bề mặt. Như thể hiện trong Hình 1, ưa nước hay kỵ nước được phân biệt với các giá trị của góc tiếp xúc: nhỏ hơn hoặc lớn hơn 90 ◦. Bảng 1: Các tiền chất để tổng hợp silica aerogel 6 &'()* +, /012 AEROGEL-SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh Khi năng lượng bề mặt của rắn là thấp, nó không thấm nước từ bề mặt của nó và ngược lại, cho thấy sự kỵ nước hoặc ưa nước. Hiện nay, các bề mặt kỵ nước được sử dụng trong ngành công nghiệp cho một loạt các ứng dụng bao gồm chất phủ kỵ nước cho chống rỉ sét, loại bỏ dầu ra khỏi nước, quản lý sự cố tràn dầu, và các quá trình tách hóa học để tách riêng các hợp chất không phân cực và có cực. Để tổng hợp của aerogel kỵ nước và ưa nước, hai bước chính là liên quan đến: (a) tổng hợp alcogel bằng quá trình sol-gel và (b) làm khô của alcogel bằng các kỹ thuật khác nhau. 2.4.4. Làm khô aerogel (Drying of Alcogel): Sau khi hình thành gel bằng cách thủy phân và phản ứng ngưng tụ, một mạng lưới Si- O-Si được hình thành. Sự lão hóa là thuật ngữ chỉ để tăng cường mạng lưới gel, nó có thể liên quan đến ngưng tụ thêm, hòa tan, tái kết tủa của hạt sol, chuyển pha trong chất rắn hoặc pha lỏng. Điều này dẫn đến một chất rắn xốp trong đó dung môi bị mắc kẹt. Quá trình loại bỏ phần lớn dung môi từ gel (mà trong trường hợp của một alkoxit có nguồn gốc từ gel chủ yếu là cồn và nước) được gọi là sấy khô. Trong quá trình sấy khô, nứt mạng gel xảy ra do lực mao dẫn được hình thành trong các lỗ rỗng tốt bởi mặt phân cách của hơi nước. Phương trình Laplace được áp dụng trong trường hợp này, khi bán kính mao quản càng nhỏ, chất lỏng sẽ dâng lên cao hơn , hoặc áp suất 7 &'()* +, /012 [...]... calas và cộng sự Hình 5 cho thấy 1 silica -aerogel được tổng hợp bằng cách làm khô bởi áp suất xung quanh Những nghiên cứu như thế này cho ra các vật liệu khác nhau như synthesis of silica- titania, silica- carbon, silica and alumina microfibers, hay activated carbon powder composite aerogels 3.2 Aerogel được sử dụng như chất thấm hút Tổng hợp Gel kị nước để hấp thụ các dung môi hữu cơ và các loại dầu được... Liên AEROGEL- SILICA VÀ ỨNG DỤNG constant (ii) High dielectric strength (iii) High surface area 3.1 GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh (ii) Spacers for vacuum electrodes (iii) Capacitors Aerogel trong tổng hợp: Tác nhân aerogel được sử dụng là silicon alkoxide kết hợp với các oxit kim loại Một số nghiêm cứu mới tổng hợp ra các silica aerogel với nhiều ứng dụng khác nhau Cấu trúc và thuộc tính của silica -aerogel. .. hạt silica aerogel màng mỏng cho thấy điện trở chúng giảm khi độ ẩm tăng Bề mặt aerogel modified ít bị ảnh hưởng bởi độ ẩm hơn so với aerogel ưa nước và có thể được sử dụng chống ăn mòn, tác nhân kỵ nước như hình vẻ: 3.4 Aerogel là vật liệu trong vi mạch điện trở do hằng số điện môi thấp Trang1 7 HV: Đào Công Thanh + Nguyễn Thị Kim Liên AEROGEL- SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh Silica aerogel. .. hấp thụ và giải hấp của aerogel silica siêu kị nước để hấp thu 11 dung môi hữu cơ và 3 loại dầu Hình dưới này cho thấy sự hấp thụ và giải hấp chất hữu cơ khác nhau: Trang1 6 HV: Đào Công Thanh + Nguyễn Thị Kim Liên AEROGEL- SILICA VÀ ỨNG DỤNG Trước hấp thụ Ngay lập tức khi GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh T=20 phút bắt đầu hấp thụ 3.3 T=40 phút T= sau giải hấp t=0 Aerogel as a Sensor Aerogel có lỗ xốp lớn,... là mạng có thể bị phá hủy bởi sự kết tinh của dung môi trong các lỗ rỗng Cryogels do đó chỉ thu được như bột Trang1 3 HV: Đào Công Thanh + Nguyễn Thị Kim Liên AEROGEL- SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh 3 Ứng dụng: Aerogel có tính chất độc đáo mà chúng hấp dẫn giới khoa học và công nghệ Table : Typical properties of silica aerogels Property Value Tỉ trọng 0.03–0.35 g/cm3 Diện tích bề mặt... một số nỗ lực để sử dụng phương pháp này để sản xuất aerogel [36-38] Tuy nhiên, giai đoạn già hóa phải được mở rộng để ổn định mạng lưới gel, dung môi được thay thế bởi một dung môi khác với một hệ số giãn nở thấp và áp suất cao thăng hoa, và nhiệt độ đóng băng thấp là đạt được bằng cách thêm Trang1 2 HV: Đào Công Thanh + Nguyễn Thị Kim Liên AEROGEL- SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh muối... Thanh + Nguyễn Thị Kim Liên AEROGEL- SILICA VÀ ỨNG DỤNG GVHD:PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh 3bar) để loại bỏ các phân tử dung môi bị mắc kẹt từ gel khô Phương pháp sấy khô của alcogels được gọi là "sấy khô siêu tới hạn" Hình 3 cho thấy chu kỳ nhiệt độ áp suất sau khi sấy siêu tới hạn của alcogels 2.4.6 Môi trường áp suất Sấy khô và Thay đổi bề mặt hóa học Theo truyền thống, silica aerogel đã được tổng hợp bằng... điểm quan trọng Nếu carbon dioxide lỏng được sử dụng như một dung môi ở nhiệt độ thấp của quá trình sấy siêu tới hạn, độ bền hóa học của aerogel trong bầu khí quyển sẽ bị giảm dần, vì các hạt aerogel là ưa nước Để khắc phục những vấn đề này, Brinker giới thiệu một phương pháp sấy áp suất thường hấp dẫn về mặt thương mại để sản xuất silica aerogel [35] Trong quá trình này, bề mặt của gel ướt được biến... aerogel bởi sấy khô siêu tới hạn trong đầu những năm 1930 [31], và các quá trình tổng hợp aerogel khác nhau đã được báo cáo từ đó Trong những năm 1970, silica aerogel được tổng hợp bằng cac1ch sấy khô siêu tới hạn ở nhiệt độ cao của một loại gel ướt được tổng hợp từ quá trình thủy phân TMOS trong methanol [32] trong những năm 1980, các nhà nghiên cứu đã đạt được một hiểu biết mới về tiềm năng của aerogel, ... process for silica xerogels and aerogels, and their textural properties,” Bulletin de la Société Chimique de France, vol 5, pp 1900–1906, 1968 33 P H Tewari, A J Hunt, and K D Lofftus, “Ambient-temperature supercritical drying of transparent silica aerogels,” Materials Letters, vol 3, no 9-10, pp 363–367, 1985 View at Scopus 34 D M Smith, G W Scherer, and J M Anderson, “Shrinkage during drying of silica . phản ứng hóa học trong dung dịch ở nhiệt độ thấp hoặc sự hình thành của một mạng lưới vô định hình đối nghịch với kết tinh từ dung dịch. Đặc điểm rõ ràng. pha lỏng. Điều này dẫn đến một chất rắn xốp trong đó dung môi bị mắc kẹt. Quá trình loại bỏ phần lớn dung môi từ gel (mà trong trường hợp của một alkoxit