塊狀SiO2氣凝膠的低成本常壓合成、纖維增強(qiáng)及對(duì)Cr3+、Fe3+的吸附性能研究.pdf

1、氣凝膠是一種由納米級(jí)超細(xì)微粒所聚集成的新型固態(tài)材料。由于氣凝膠獨(dú)特的性能，被廣泛應(yīng)用于高效隔熱材料、催化劑及催化劑載體、氣體過濾材料等領(lǐng)域，因此氣凝膠具有重要的研究價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。本文的工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　 (1)以TEOS為原料，無水乙醇為溶劑，以草酸和氨水為催化劑，利用溶膠-凝膠法，在常壓干燥下制備了塊狀的SiO2氣凝膠，對(duì)制備的氣凝膠進(jìn)行了表征。當(dāng)TEOS，無水乙醇，草酸的體積比為1∶0.6∶0.2時(shí)，制

2、備的氣凝膠密度為0.254g/cm3，回彈效率為87.17％，比表面積為770.5m2/g，接觸角為143°。并首次采用水相萃取法和無水氯化鈣法對(duì)溶劑交換中消耗的大量正己烷進(jìn)行了回收，回收的正己烷的純度大于98％，將為氣凝膠的規(guī)模化生產(chǎn)降低成本。
　　 (2)采用溶膠-凝膠法分別制備了木質(zhì)素纖維、聚丙烯纖維、聚酯纖維、玻璃纖維、聚丙烯腈纖維等五種纖維增強(qiáng)型SiO2氣凝膠復(fù)合材料，并對(duì)其進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:聚丙烯腈纖維復(fù)合材料的

3、收縮率最小僅為9％，且比表面積最大，為583m2/g;玻璃纖維型復(fù)合材料的塊狀光滑度最好;聚丙烯型復(fù)合材料的透明度最高。纖維本身材質(zhì)的差別導(dǎo)致了其與凝膠粒子的結(jié)合程度有所差異，因而對(duì)復(fù)合材料塊體的透明度、比表面積、收縮率產(chǎn)生了影響，而五種纖維增強(qiáng)型氣凝膠復(fù)合材料的疏水性能均非常良好。
　　 (3)制備了不同改性劑、不同比例改性的SiO2氣凝膠，并利用制備的SiO2氣凝膠處理含Cr3+廢水，考察了改性劑種類，氣凝膠用量、吸附時(shí)間、

4、pH對(duì)吸附率的影響，結(jié)果表明:利用1∶15的HMDZ/n-hexane改性的氣凝膠，當(dāng)pH為6.0，吸附時(shí)間為20h，吸附率最高，達(dá)到99％，能有效處理含Cr3+廢水。制備了不同改性劑、不同比例改性的SiO2氣凝膠，并利用制備的SiO2氣凝膠處理含F(xiàn)e3+廢水，考察了改性劑種類、吸附時(shí)間、氣凝膠用量對(duì)吸附效率的影響，并對(duì)廢水進(jìn)行了動(dòng)態(tài)吸附考察。結(jié)果表明:利用1∶5的TMCS/n-hexane改性的氣凝膠、吸附時(shí)間為4h對(duì)含F(xiàn)e3+廢水的