Xerogel

Egy xerogél egy olyan anyag egy makromolekuláris hálózatot a oxidok , üveges , által termelt szol-gél eljárás (rövidítése „oldat-gélesedés”), és általában sűrűbb és kevésbé makropórusos , mint egy aerogél . A meglévő szintézisfolyamatok ( hidrolízis és a molekuláris prekurzorok kondenzációja ) nem alkalmasak nagy üveges géltömbök előállítására, de lehetővé teszik a vékonyrétegekben történő lerakódások előállítását, könnyen hasznosítható tulajdonságokkal (speciális üvegek, kerámiák és szerves-ásványi hibridvegyületek) , Kolloid állapotuk az anyagok fejlődése során lehetővé teszi nagyon vékony filmek és rétegek előállítását "mártással, permetezéssel vagy centrifugálással, és ezáltal jelentősen növeli az anyag kezdeti anizotropiáját, miközben jelentősen javítja a kémiai tulajdonságokat. reaktivitás " , halmozásával nanorészecskék a fém-oxidok . így lehetőség van, anélkül, hogy szükség van a nagyon magas hőmérsékleten, társítani a szerves és ásványi fajok létrehozására vagy reprodukálni családok hibrid organominerális vegyületek tulajdonságokkal. új.

Termelés

Révén a szol-gél eljárás (korábbi nevén „soft Chemistry”) egy fém- alkoxid , mint például, hogy a szilícium és a lehetséges katalizátorok , arra használjuk, hogy bemutassuk a magokat a üvegtesti hálózat. A hálózat szol-gél eljárással történő előzetes kialakítása lehetővé teszi az üvegtest előállítási hőmérsékletének jelentős csökkentését (az olvadáshoz képest).

Az oxidok hálózata oldatban és szobahőmérséklethez közeli hőmérsékleten képződik. Fémalkoholátok , például szilícium , cirkónium , alumínium , titán alkoholátjai oldatában történő átalakulás folyamatáról van szó . A szemüveg szol-gél úton történő szintézisének reakciója azon a tulajdonságon nyugszik, amelynek szilícium-alkoholátjai képesek víz jelenlétében többé-kevésbé hidrolizál . Attól függően, hogy az intenzitása a hidrolízis, egy háromdimenziós hálózat polimerizált a többé vagy kevésbé nyitott szilanol funkciókat alkotnak polikondenzációval .

Az egyszerű lassú szárítás levegőben lehetővé teszi a felhasznált víz és szerves oldószerek elpárologtatását. A szárítási sebesség, valamint a különféle környezeti viszonyok, például az alkalmazott oldószerek telített gőzsebessége nagyban befolyásolják a kapott száraz gélek mechanikai stabilitását. A víz és a gélben még jelen lévő oldószerek jelentős kapilláris erők forrásai, amelyek hajlamosak elpusztítani a makropozitást és üveges szerkezetek megjelenéséhez vezetnek.
Gyors szárítása magában egy nagy anyagáramlás a pórusokon keresztül már szűkült szinerézis , ami rontja az utóbbi magában foglal számos törések. A gyors száradás kockázata por előállítása a gél megszáradása után. Ezzel szemben a környezeti levegőben történő lassú szárítás korlátozza a porozitás lebomlását és sűrű monolitot eredményez, amely xerogel néven ismert. A hiperkritikus környezeti feltételek, amikor a folyékony oldószert fokozatosan könnyebben eltávolítható oldószerrel helyettesítik, aerogélt eredményeznek , amely sokkal porózusabb és könnyebb, mint a xerogel.

A szokásos szárítás (normális párolgás) térfogat-összehúzódással jár (5-10%).

A termolízis , majd hevítjük, a gél, hogy átlagos hőmérséklet (500 és 1000 ° C, függően a kívánt készítmény), a szerkezet a vegyületet azután tovább módosíthatjuk, hogy ez az új tulajdonságokat. Az abszorbeált víz többi részét és azokat az ionokat , amelyek szárítás közben nem maradtak volna ( például nitrátok ), kiürítjük, ami stabilizálja az anyagot. A különböző fajok pórusokon keresztüli kiűzése azonban - mivel a szárítás során mechanikus destabilizáció zajlik - egy esetleges megkeseredést jelent, ha a termikus sokkok az így előállított üveghab mikrotöréséhez vezetnek.

Hivatkozások

  1. A szol-gél eljárás elve , Szervetlen anyagok kohászati ​​tanszék> Kutatócsoportok> Új pozitív elektród anyagok szintézise és elektrokémiája lítium- és lítium-ion akkumulátorokhoz> Szol-gél szintézis: kémiai eljárásból származó édes; Anyagcsoport elektrokémia és spektroszkópia (GESMAT)
  2. P. Audebert, F. Miomandre: Szol-gél polimerizációs eljárás  ; Mérnöki technikák

Lásd is

Kapcsolódó cikkek