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常溫常壓干燥法制備氧化鋯氣凝膠研究

時間:2019-06-01 19:52來源:畢業論文
綜合論述氣凝膠及 ZrO2氣凝膠的基礎上,分別以以硝酸氧鋯ZrO(NO3)2?3H2O、氧氯化鋯(ZrOCl2?8H2O)和四氯化鋯(ZrCl4)三種無機鋯鹽為前驅體進行 ZrO2氣凝膠的常壓干燥制備,其中選擇氣凝膠特

摘要 二氧化鋯(ZrO2)氣凝膠有望兼具 ZrO2優異熱學穩定性、化學穩定性及催化性能和氣凝膠高比表面積、高空隙率特性,擁有誘人的潛在性質和應用前景,可用作催化劑載體、超級隔熱材料等。傳統制備 ZrO2氣凝膠方法都是采用超臨界干燥,而且大多以鋯的金屬醇鹽為前驅體,成本高,安全性差。發展價格便宜的無機鹽前驅體以及常壓干燥技術己成為ZrO2氣凝膠材料研究及應用的重要方向。本文在綜合論述氣凝膠及 ZrO2氣凝膠的基礎上,分別以以硝酸氧鋯ZrO(NO3)2•3H2O、氧氯化鋯(ZrOCl2•8H2O)和四氯化鋯(ZrCl4)三種無機鋯鹽為前驅體進行 ZrO2氣凝膠的常壓干燥制備,其中選擇氣凝膠特性較好的四氯化鋯前驅體,深入研究了四氯化鋯前驅體體系中環氧丙烷量、醇-水比、鋯鹽濃度、干燥溫度等各工藝要素對ZrO2氣凝膠結構與性能的影響。由XRD衍射儀、SEM 電子顯微鏡、熱重分析對氣凝膠進行表征,測試結果表明使用四氯化鋯(ZrCl4)無機鹽、醇-水體積比3:1、干燥溫度控制在 60℃等工藝條件下能夠實現 ZrO2氣凝膠常壓干燥的目的。  35876
畢業論文關鍵詞:氣凝膠  氧化鋯  常壓干燥  溶膠-凝膠法      
Abstract Combining catalytic activity, good thermal and chemical stabilities of zirconia (ZrO2)with high  surface  area and high porosity of aerogels,  zirconia  aerogels have  various  potential applications such as catalyst supporting materials, super heat insulation materials. However, the traditional drying method to prepare  ZrO2  aerogels  is supercritical drying with  zirconium alkoxide as precursor,  which is expensive and  dangerous.It is necessary to develop  ZrO2 aerogels by using inorganic salt as  precursor and ambient pressure drying.In this  paper, zirconyl nitrate(ZrO(NO3)2• 3H2O), zirconyl chloride octahydrate (ZrOCl2• 8H2O)and zirconium (Iv) chloride(ZrCl4)were used as inorganic salt precursor to synthesize ZrO2 aerogels through ambient pressure drying.Select airgel characteristics of a good precursor of zirconium tetrachloride, zirconium tetrachloride-depth study of the precursor system in the amount of propylene oxide, alcohol - water ratio of various process elements, zirconium salt concentration, drying temperature on ZrO2 aerogels effect of structure and properties of rubber. By the XRD diffraction, SEM electron microscopy, TGA aerogels were characterized test results show that the use of zirconium tetrachloride (ZrCl4) inorganic salt, alcohol  - water volume ratio of 3: 1, and dried at 60  ℃  temperature control and other process ZrO2 airgel can be achieved under the conditions of atmospheric drying purposes. 
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Key Words:Aerogel;Zirconia;Ambient pressure drying;Sol-gel
目錄
1緒論.1
1.1氣凝膠材料..1
1.2ZrO2材料...2
1.3ZrO2氣凝膠材料.3
1.4ZrO2氣凝膠制備方法簡介.3
1.4.1沉淀法..3
1.4.2鋯醇鹽水解法4
1.4.3醇-水加熱法.4
1.4.4滴加環氧丙烷法..4
1.5溶膠-凝膠法.4
1.6超臨界干燥與常壓干燥6
1.6.1超臨界干燥..6
1.6.2常壓干燥6
1.7選題的目的和研究內容7
1.7.1選題背景7
1.7.2研究內容8
2實驗部分.9
2.1實驗原料及實驗儀器和設備9
2.1.1實驗原料9
2.1.2實驗儀器及設備..9
2.2主要儀器設備簡介...10
2.2.1XRD衍射儀10
2.2.2SEM電子顯微鏡10
2.2.3熱重分析儀.11
2.3實驗過程...11
2.3.1ZrO2濕凝膠的制備..11
2.3.2ZrO2濕凝膠的陳化與干燥12
3實驗結果分析13
3.1不同無機鹽選擇對ZrO2氣凝膠凝膠的影響..13
3.2不同原料配比常壓制備ZrO2氣凝膠的研究..15
3.2.1不同環氧丙烷添加量對ZrO2氣凝膠的影響..15 常溫常壓干燥法制備氧化鋯氣凝膠研究:http://www.aftnzs.live/cailiao/20190601/34055.html
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