سنتز و شناسایی ایروژل سیلیسی هیبرید شده با پلی وینیل الکل

خواص مکانیکی ضعیف و شکندگی ذاتی ایروژل سیلیسی به دلیل تخلخل زیاد ساختار آن، درکنار محدودیت های روش خشک کردن فوق بحرانی، استفاده تجاری این مواد را محدود ساخته است. در این پژوهش، تقویت ساختار و هیبرید سازی شبکه ایروژل سیلیسی با پلی وینیل الکل به منظور سنتز ایروژل هیبریدی پلی وینیل الکل/سیلیکا در شرایط فشار محیط و شناسایی آنها صورت گرفت. ذرات ایروژل سیلیسی هیبریدی در شرایط مختلف به روش سل-ژل دو مرحله ای با استفاده از پیش ماده تترااتیل اورتوسیلیکات TEOS و خشک کردن تحت شرایط محیطی تهیه شدند. در این راستا شرایط مناسب سنتز ایروژل هیبریدی از نظر نسبت مولی مواد، شرایط زمان دهی و اصلاح سطح برای دستیابی به ایروژل هیبریدی با ساختار یکنواخت و چگالی کم و تخلخل بالا تعیین گردید. از آزمون های جذب و واجذب نیتروژن و FT-IR برای شناسایی و ارزیابی خواص ایروژل های خالص و هیبریدی حاصل استفاده شد. نتایج نشان داد مهمترین عامل در ممانعت از جدایی فازی سل سیلیسی هیبرید شده با پلی وینیل الکل، نسبت مولی H2O:Etoh:TEOS است که برابر با 1:7:4 تعیین گردید. ایروژل هیبریدی حاصل از ساختار مزوحفره و سطح مخصوص بالاتر از 530 M2/g برخوردارند. همچنین نتایج بخش بهینه سازی نشان داد که عدم حضور TEOS و آب در محلول زمان دهی، چگالی ایروژل هیبریدی را به 0/64g/cm 3 افزایش و تخلخل آن را به 71% کاهش داده که می تواند ناشی از عدم تقویت کامل ساختار ضعیف ژل هیبریدی در مرحله زمان دهی باشد. اصلاح سطح ژل سیلیسی هیبریدی به کاهش چگالی و افزایش تخلخل آن منجر شد.

کلیدواژه ها:

ایروژل سیلیسی ، ایروژل هیبریدی ، پلی وینیل الکل ، جدایی فازی