新型炭材料, 2017, 32(3): 258-264.
10.1016/S1872-5805(17)60122-7
溶胶-凝胶一釜法Al2O3-C杂化气凝胶的合成和表征
张睿
1,
,
蒋宁
2,
,
段晓佳
3,
,
金双玲
4,
,
金鸣林
5,
1.上海应用技术大学 材料科学与工程学院,上海,201418;
2.上海应用技术大学 材料科学与工程学院,上海,201418;
3.上海应用技术大学 材料科学与工程学院,上海201418;华东理工大学 化工学院,上海200237;
4.上海应用技术大学 材料科学与工程学院,上海,201418;
5.上海应用技术大学 材料科学与工程学院,上海,201418
用Al(NO3)3·9H2O 作为Al2O3 源,间苯二酚-糠醛为碳源,环氧丙烷为凝胶促进剂,通过溶胶-凝胶方法一釜合成了湿凝胶,并经超临界正己烷干燥和碳化制备了Al2O3-C 杂化气凝胶. 研究了Al2O3含量、间苯二酚-糠醛浓度和环氧丙烷/铝摩尔比对所合成的杂化气凝胶孔隙性质的影响.结果表明,此杂化气凝胶均为中孔结构,其平均孔径小于20 nm,Al2O3属于γ-型结构但X射线衍射峰很宽.杂化气凝胶在Al2O3含量小于5.31 wt%和间苯二酚-糠醛浓度为10 g/mL时可形成整体块状.在其他条件相同的情况下,中孔孔容、BET比表面、外表面积和中孔孔径随环氧丙烷/铝摩尔比增加而增大.制备过程中凝胶的体积收缩率和炭化收率随Al2O3含量增加而增大,但密度随Al2O3含量增加在4.93 wt%处达到最大.中孔孔容和孔径以及外表面积在环氧丙烷/铝摩尔比为5和6时随间苯二酚-糠醛浓度增加而减小,而在环氧丙烷/铝摩尔比为4时随间苯二酚-糠醛浓度增加而增大.