高性能氣凝膠材料

第一章 緒　論 001
第一節(jié)　氣凝膠概述 002
一、氣凝膠定義 003
二、氣凝膠制備 003
三、氣凝膠結(jié)構(gòu) 007
四、氣凝膠隔熱機(jī)理 024
第二節(jié)　氣凝膠材料應(yīng)用 027
一、隔熱領(lǐng)域 027
二、隔聲領(lǐng)域 028
三、光學(xué)領(lǐng)域 028
四、電學(xué)領(lǐng)域 029
五、催化領(lǐng)域 031
六、環(huán)保領(lǐng)域 032
七、其他領(lǐng)域 033
第三節(jié)　氣凝膠技術(shù)展望 033
參考文獻(xiàn) 035

第二章 氧化硅氣凝膠的制備與表征 039
第一節(jié)　氧化硅氣凝膠的制備 040
一、硅源和溶劑的選擇 042
二、催化劑的選擇與催化方法 043
三、催化劑對醇凝膠的影響 043
四、醇凝膠的影響因素 046
五、醇凝膠老化 050
六、超臨界干燥工藝 051
第二節(jié)　氧化硅氣凝膠的表征 054
一、孔結(jié)構(gòu)分析 054
二、微觀形貌分析 055
三、傅里葉紅外光譜分析 056
四、熱失重分析 056
五、耐溫性分析 057
參考文獻(xiàn) 058

第三章 氧化硅氣凝膠復(fù)合材料及隔熱性能 061
第一節(jié)　氧化硅氣凝膠復(fù)合材料的纖維增強(qiáng) 062
一、纖維增強(qiáng)氧化硅氣凝膠復(fù)合材料工藝參數(shù)設(shè)計及制備 063
二、短切纖維對氧化硅氣凝膠復(fù)合材料性能的影響 065
三、無機(jī)纖維氈對氧化硅氣凝膠復(fù)合材料性能的影響 068
第二節(jié)　氧化硅氣凝膠復(fù)合材料的遮光改性 078
一、遮光改性氧化硅氣凝膠復(fù)合材料工藝參數(shù)設(shè)計與制備 079
二、遮光劑摻入方式對氧化硅氣凝膠復(fù)合材料性能的影響 081
三、偶聯(lián)劑對遮光改性氧化硅氣凝膠復(fù)合材料的影響 086
四、遮光劑摻入量對氧化硅氣凝膠復(fù)合材料的影響 090
五、遮光劑種類對氧化硅氣凝膠復(fù)合材料的影響 097
六、新型低熱導(dǎo)氧化硅氣凝膠絕熱復(fù)合材料的應(yīng)用研究 099
參考文獻(xiàn) 101

第四章 氧化硅氣凝膠功能化改性及吸附性能 105
第一節(jié)　CO2吸附用氨基功能化氧化硅氣凝膠 106
一、CO2吸附測試方法和原理 107
二、氨基改性SiO2氣凝膠 113
三、氨基雜化SiO2氣凝膠 113
四、鈦摻雜氨基雜化SiO2氣凝膠 121
五、氨基雜化RF/SiO2復(fù)合氣凝膠 130
第二節(jié)　重金屬離子吸附用氨基改性氧化硅氣凝膠 139
一、Cu2+吸附 139
二、Cr3+吸附 146
三、其他重金屬離子吸附 148
第三節(jié)　有機(jī)物吸附用疏水氧化硅氣凝膠 149
一、烷烴吸附 149
二、苯類有機(jī)物吸附 154
三、硝基類有機(jī)物吸附 156
四、其他有機(jī)物吸附 160
第四節(jié)　氨氣吸附用超親水氧化硅氣凝膠 161
一、氨氣吸附研究進(jìn)展 161
二、超親水SiO2氣凝膠制備及氨氣吸附性能 163
參考文獻(xiàn) 166

第五章 稻殼為原料制備氧化硅氣凝膠 169
第一節(jié)　由稻殼制備高純納米SiO2 170
一、高純納米SiO2制備 171
二、高純納米SiO2結(jié)構(gòu)分析 177
第二節(jié)　由稻殼超臨界干燥制備SiO2氣凝膠 179
一、水玻璃制備及影響因素 179
二、SiO2氣凝膠制備及影響因素 182
第三節(jié)　由稻殼常壓干燥制備SiO2氣凝膠 190
一、SiO2氣凝膠制備及改性工藝 191
二、多步溶劑置換-表面改性工藝 192
三、一步溶劑置換-表面改性制備SiO2氣凝膠的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 197
四、一步溶劑置換-表面改性機(jī)理 202
第四節(jié)　氨基改性SiO2氣凝膠及其CO2吸附性能 203
一、氨基改性SiO2氣凝膠的制備 205
二、氨基改性SiO2氣凝膠的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 205
參考文獻(xiàn) 210

第六章 其他氧化物氣凝膠 213
第一節(jié)　Al2O3氣凝膠 214
一、Al2O3氣凝膠制備方法 214
二、影響Al2O3氣凝膠性能的主要因素 218
三、Al2O3氣凝膠的失效機(jī)理 221
第二節(jié)　TiO2基氣凝膠 222
一、TiO2氣凝膠 223
二、TiO2/SiO2復(fù)合氣凝膠 226
第三節(jié)　載紫杉醇磁靶向四氧化三鐵氣凝膠制備及性能 231
一、多孔朵狀Fe3O4氣凝膠微球制備 231
二、載紫杉醇磁靶向氣凝膠微球制備及藥物釋放行為 238
三、載紫杉醇磁靶向氣凝膠微球裸鼠體內(nèi)抑瘤分析 243
參考文獻(xiàn) 245

第七章 炭/氧化鋁復(fù)合氣凝膠 249
第一節(jié)　炭/氧化鋁復(fù)合氣凝膠制備及影響因素 250
一、碳源與鋁源反應(yīng)摩爾比的影響 252
二、合成工藝參數(shù)對凝膠時間的影響 254
三、合成工藝參數(shù)對氣凝膠表觀性質(zhì)的影響 255
第二節(jié)　炭/氧化鋁復(fù)合氣凝膠組織結(jié)構(gòu)分析 258
一、紅外光譜分析 258
二、熱重-差示掃描熱分析 259
三、微觀形貌分析 259
四、物相組成分析 262
五、孔結(jié)構(gòu)分析 264
第三節(jié)　碳纖維氈增強(qiáng)C/Al2O3復(fù)合氣凝膠隔熱材料 271
一、碳纖維氈增強(qiáng)C/Al2O3復(fù)合氣凝膠隔熱材料的制備 272
二、微觀形貌分析 273
參考文獻(xiàn) 274

第八章 碳化硅氣凝膠 275
第一節(jié)　碳化硅氣凝膠制備方法 276
一、碳化硅氣凝膠制備研究進(jìn)展 276
二、碳化硅氣凝膠制備關(guān)鍵影響因素 281
三、碳化硅氣凝膠表征 283
第二節(jié)　碳化硅氣凝膠組織結(jié)構(gòu)生長演變 285
一、溶膠-凝膠過程組織結(jié)構(gòu)生長機(jī)制 285
二、熱處理過程組織結(jié)構(gòu)演變規(guī)律 286
第三節(jié)　碳化硅氣凝膠形成機(jī)理 292
一、碳熱還原機(jī)理 292
二、鎂熱還原機(jī)理 295
第四節(jié)　氨基功能化碳化硅氣凝膠 296
一、氨基功能化碳化硅氣凝膠的制備與結(jié)構(gòu)演變 296
二、氨基功能化碳化硅氣凝膠CO2吸附性能 299
第五節(jié)　纖維增強(qiáng)碳化硅氣凝膠 300
參考文獻(xiàn) 303

第九章 聚酰亞胺氣凝膠 305
第一節(jié)　聚酰亞胺氣凝膠制備方法概述 306
一、兩步法制備PI氣凝膠 306
二、一步法制備PI氣凝膠 308
第二節(jié)　羧基功能化聚酰亞胺氣凝膠 308
一、羧基功能化聚酰亞胺氣凝膠合成與表征 308
二、羧基功能化聚酰亞胺氣凝膠CO2吸附性能 315
第三節(jié)　含酰胺基聚酰亞胺氣凝膠 319
一、含酰胺基聚酰亞胺氣凝膠合成與表征 319
二、含酰胺基聚酰亞胺氣凝膠性能 323
第四節(jié)　ODA/DABA共聚聚酰亞胺氣凝膠 325
一、ODA/DABA共聚聚酰亞胺氣凝膠合成與表征 325
二、共聚聚酰亞胺氣凝膠性能 330
第五節(jié)　聚酰亞胺/SiO2復(fù)合氣凝膠 332
一、聚酰亞胺/SiO2復(fù)合氣凝膠合成與表征 332
二、聚酰亞胺/SiO2復(fù)合氣凝膠性能 337
參考文獻(xiàn) 339

第十章 石墨烯基氣凝膠 341
第一節(jié)　磁性鐵鈷LDH負(fù)載氧化石墨烯氣凝膠 343
一、磁性鐵鈷LDH負(fù)載氧化石墨烯氣凝膠制備 343
二、工藝參數(shù)的確定 343
三、摻雜GO的磁性鐵鈷LDH負(fù)載氧化石墨烯氣凝膠樣品表征 345
第二節(jié)　金屬單原子氣凝膠 351
一、金屬單原子氣凝膠的制備 351
二、工藝參數(shù)的確定 353
三、Co（0.5%）-N（1%）-GA表征 355
四、密度泛函理論計算 361
第三節(jié)　rGO-TiO2氣凝膠材料 364
一、rGO-TiO2氣凝膠材料制備 364
二、可見光催化CO2還原測試結(jié)果 365
三、催化性研究 367
四、rGO-TiO2氣凝膠的表征 369
第四節(jié)　W18O49/rGA氣凝膠 373
一、W18O49/rGA氣凝膠的制備 373
二、氣體傳感測試系統(tǒng) 374
三、W18O49/rGA氣凝膠的晶體結(jié)構(gòu) 375
四、W18O49/rGA氣凝膠的微觀結(jié)構(gòu) 376
五、W18O49/rGA氣凝膠的氣敏性能 377
參考文獻(xiàn) 379

索 引 380