一、氣凝膠的制備方法有哪些
氣凝膠的制備(bei)過(guo)程主要(yao)分為兩步(bu):第(di)一(yi)(yi)步(bu)為通過(guo)溶膠-凝膠過(guo)程制的凝膠;第(di)二(er)步(bu)則是通過(guo)一(yi)(yi)定的干燥方法(fa)將凝膠內的液(ye)態物質替換(huan)為氣(qi)態從而制得氣(qi)凝膠。
在溶膠(jiao)(jiao)凝膠(jiao)(jiao)過(guo)程(cheng)中(zhong),通過(guo)控制溶液的水解和縮聚反應(ying)條(tiao)件,在溶體(ti)內形成不同結構的納米團簇(cu),團簇(cu)之間的相互粘連形成凝膠(jiao)(jiao)體(ti),而在凝膠(jiao)(jiao)體(ti)的固態(tai)骨架周圍則充滿化學(xue)反應(ying)后剩余的液態(tai)試劑。
在(zai)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)階段中,由于液體表面張力(li)的(de)存在(zai),氣(qi)凝膠網絡(luo)結構很容易被破壞。目前,氣(qi)凝膠常(chang)用的(de)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)方(fang)法主要(yao)分為(wei)4類:超臨界干(gan)(gan)(gan)燥(zao)、亞臨界干(gan)(gan)(gan)燥(zao)、冷凍干(gan)(gan)(gan)燥(zao)及常(chang)壓(ya)干(gan)(gan)(gan)燥(zao)。
超(chao)臨界干(gan)(gan)燥(zao)法是指將干(gan)(gan)燥(zao)溶劑的溫度、壓強均提升至(zhi)其超(chao)臨界點以上,從而消除凝膠孔(kong)洞內的氣液界面,是對樣品進行(xing)干(gan)(gan)燥(zao)的方法。
亞臨(lin)界干燥則是將干燥試劑的溫度、壓強均提升(sheng)至其(qi)超臨(lin)界點(dian)之(zhi)下對(dui)樣品進行干燥。與超臨(lin)界干燥相比,亞臨(lin)界干燥的危險程度相對(dui)較(jiao)低。
冷(leng)凍(dong)干燥也(ye)常常被用于(yu)制(zhi)備氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao),它是一種(zhong)通(tong)過冷(leng)凍(dong)凝(ning)(ning)膠(jiao)孔洞內(nei)的液(ye)體(ti),進而(er)使其在真空條件下升華從而(er)制(zhi)得氣(qi)凝(ning)(ning)膠(jiao)的方法。
常壓干燥(zao)是(shi)四(si)種常見(jian)的干燥(zao)方(fang)法中操作最簡單、使用最經濟的方(fang)法。它不需(xu)要超臨界(jie)干燥(zao)所使用的高壓釜及成本高昂的超臨界(jie)干燥(zao)試劑(ji),但需(xu)要漫長的溶劑(ji)替(ti)換過程,從而(er)避免在干燥(zao)過程中凝膠吸水以及氣(qi)液界(jie)面張力(li)對凝膠骨架造(zao)成變形(xing)甚至(zhi)破壞。
二、氣凝膠的簡單做法
1、首先制(zhi)作氣凝(ning)膠需要材料凝(ning)膠球(qiu)和氧(yang)化(hua)鋁(lv)晶體,凝(ning)膠球(qiu)其實在(zai)(zai)許多地方都能夠找(zhao)到(dao),可以在(zai)(zai)極光號(hao)附近轉一(yi)轉。
2、凝膠球(qiu)靠近(jin)看是(shi)表面有許多紫(zi)色小光點的小球(qiu),用(yong)小刀收下(xia)來。
3、在水里放上地(di)基和(he)室外種(zhong)植(zhi)箱,把凝(ning)膠球種(zhong)子(zi)種(zhong)上去,不(bu)久就有(you)足夠的凝(ning)膠球材(cai)料(liao)可以(yi)使(shi)用了。
4、氧(yang)化鋁(lv)晶(jing)體比較好找,一般能連(lian)續找到(dao)好幾個。
5、打開工作臺,最后就可以用凝膠球和氧化鋁晶體完成氣凝膠的合成了。