基于聚乙二醇(PEG)膠束模板法的SiO2氣凝膠微球制備及性能分析

編號：NMJS09261

篇名：基于聚乙二醇(PEG)膠束模板法的SiO2氣凝膠微球制備及性能分析

作者：高雷 李超 趙惠瑩 吳明華 王懿佳

關(guān)鍵詞： 二氧化硅 氣凝膠微球 聚乙二醇 膠束 模板法

機構(gòu)： 浙江理工大學紡織科學與工程學院（國際絲綢學院） 浙江理工大學先進紡織材料與制備技術(shù)教育部重點實驗室 浙江理工大學生態(tài)染整技術(shù)教育部工程研究中心 浙江理工大學綠色低碳染整技術(shù)浙江省工程研究中心 浙江理工

摘要： 為提高二氧化硅(SiO2)氣凝膠微球的形貌規(guī)整度和疏水性,以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)為前驅(qū)體,聚乙二醇(PEG)為軟模板,水和乙醇為溶劑,氨水為催化劑和PEG親疏水調(diào)節(jié)劑,采用堿催化法合成納米SiO2溶膠分散液,經(jīng)熟化、烘干和煅燒得到疏水SiO2氣凝膠微球。探究PEG分子量和用量、氨水用量、MTMS用量和醇水體積比對微球形貌和導熱系數(shù)的影響,優(yōu)化制備工藝;采用掃描電子顯微鏡、熱常數(shù)分析儀、比表面積及孔徑分析儀以及視頻水接觸角測量儀等對微球的性能進行分析。結(jié)果表明:PEG可在醇水溶液中形成膠束,增溶MTMS,使MTMS的水解、縮合在膠束中進行,防止微球黏連。當PEG分子量為2000 Da,PEG用量為5.0 g,氨水用量為4.5 mL,MTMS用量為5.0 mL,醇水體積比為7∶3時,所制備的SiO2氣凝膠微球形貌最佳,平均粒徑約為1μm,相互黏連較少,比表面積達432.817 m2/g,孔體積為0.281 cm3/g,平均孔徑為2.5 nm,水接觸角為137.0°±0.81°,導熱系數(shù)為0.0380 W/(m·K)。該研究可為疏水性SiO2氣凝膠微球的制備提供一定的技術(shù)參考。