Энциклопедический словарь нанотехнологий - аэрогель
Аэрогель
Термин на английском
aerogelСинонимы
Аббревиатуры
Связанные термины
амбигель, золь-гель процесс, гель, коллоидная системаОпределение
Класс аморфных высокопористых материалов, имеющих объемную макроструктуру с характерным размером наноструктурных элементов 4-10 нм и представляющих собой гель, в котором жидкая фаза полностью замещена газообразной.Описание
Известны аэрогели на основе аморфных оксидов: диоксида кремния SiO2, оксида алюмирия Al2O3, оксидов Cr, Sn, W, Fe, Li, Na, Ca, Mg, Ba, Sb, Te, Ni, Ge, Zn, Mn и других элементов. Также получены аэрогели на основе углеродных нанотрубок.
Аэрогель на основе SiO2 представляет собой разветвленный трехмерный кластер, напоминающий древовидную сеть из наночастиц размером около 4 нм. Поры между кластерами заполнены воздухом, характерный размер пор ~100 нм в десятки раз превышает размер кластеров, что и позволяет получать очень легкий материал. Аэрогели на основе SiO2 получают взаимодействием тетраэтилортосиликата Si(OCH2CH3)4 с водой, которую удаляют из полученного геля этанолом. Далее гель нагревают в автоклаве до сверхкритических температур и давлений и удаляют превратившийся в пар этанол.
Аэрогель AlOOH представляет собой хлопья аморфного высокопористого вещества, состоящего из ориентированных в одном направлении волокон диаметром от 5 до 100 нм с расстоянием между волокнами от 5 до 400 нм.
Аэрогели на основе Al2O3, представляющие собой спектрально чистый гидратированный аморфный оксид алюминия AlOOH (Al2O3·H2O), получают селективным окислением галлий-алюминиевых или свинцофо-алюминиевых расплавов. Этим же способом получают аморфные высокодисперсные оксиды других металлов.
Углеродные аэрогели состоят из наночастиц, ковалентно связанных друг с другом. Они электропроводны и благодаря большой площади внутренней поверхности (до 800 м2 г-1) применяются в производстве суперконденсаторов.
Уникальными свойствами аэрогелей являются низкая плотность (от 0.002 до 0.25 г см-3), высокоразвитая удельная поверхность, неподверженность старению, высокие сорбционные свойства (эффективно поглощают NO, NO2, СО, СO2, непредельные углеводороды); аэрогели на основе SiO2 и Al2O3 сохраняют неизменный фазовый состав при температурах до 1000-1200 K. Аэрогели разного состава используются как теплои электроизоляционные материалы, нанодисперсные добавки в гибридных органо-неорганических композиционных материалах, носители катализаторов и сорбентов, наноразмерные фильтры.Авторы- Гусев Александр Иванович, д.ф.-м.н.
Аэрогель на основе SiO2, представляет собой разветвленную трехмерную сетку из наночастиц размером около 4 нм | |
Аэрогель на основе SiO2 состоящий из волокон диаметром 5-20 нм с расстоянием между волокнами от 10 до 400 нм |
Теги
Разделы
Функциональные наноматериалы
Методы формирования наноматериалов
Наноматериалы
Вопрос-ответ:
Самые популярные термины
1 | 1083 | |
2 | 477 | |
3 | 384 | |
4 | 324 | |
5 | 317 | |
6 | 316 | |
7 | 316 | |
8 | 308 | |
9 | 296 | |
10 | 295 | |
11 | 292 | |
12 | 292 | |
13 | 287 | |
14 | 284 | |
15 | 284 | |
16 | 270 | |
17 | 265 | |
18 | 261 | |
19 | 261 | |
20 | 247 |