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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术讨论 » 硅气凝胶、有序介孔（中孔）硅的合成历史及现状
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dyingfish8158

木虫 (正式写手)

[交流] 硅气凝胶、有序介孔（中孔）硅的合成历史及现状

小弟做多孔炭的，对多孔硅的合成历史沿革不是太了解，现在想跟大家交流一下。

很多文献中称，硅气凝胶（应当是比较早期的多孔硅，就像炭气凝胶是很早期的多孔炭）在常温常压干燥下，由于表面张力等存在，难以保持纳米孔结构，因此，需要超临界或者冷冻干燥工艺，而这无疑是非常麻烦的。在此基础上，有些人直接使用纳米硅溶胶而不用TEOS为原料直接在酸或碱催化下制备块状硅气凝胶，得到了较好的效果。

在目前关于多孔硅的文献中，介孔硅是占压倒性优势的。介孔硅的出现历史并不长，文献中称MCM系列是1992年才出现的。此外，比较知名的还有SBA系列的（赵东元的SBA－15应当是1998年才合成出来的），KIT系列。这些介孔硅（通常是有序的）一般利用表面活性剂组装成液晶有序模板而得到。我阅读过一些综述，如Nanoscale, 2011, 3, 2801-2818，J. Mater. Chem., 2011, 21, 5845等，他们几乎通篇只提到有序介孔硅的合成与应用，而对不添加模板的硅气凝胶极少提及。这让我对硅气凝胶的发展历史非常困惑。

而今天又阅读到一篇文献，Chem. Mater. 2004, 16, 449-455，作者直接将TEOS在HCl催化下水解缩合，凝胶后在600度煅烧，通过调节催化剂的用量便得到了孔径分布在2nm~10nm间可调的介孔硅。这种合成方式不是同硅气凝胶一样吗？既然如此，所谓的超临界岂不是完全不必要的？

求高手解答，在硅气凝胶的合成中，超临界是保持其纳米结构的必需手段吗？最好推荐一些硅气凝胶的综述给小弟，感激不尽。
另外，我最近直接通过TEOS溶胶－凝胶制备了二氧化硅的纳米网络，不知其有前途否，求鉴定。
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1楼 2011-10-31 22:22:14
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Sunny1987

木虫 (小有名气)
★
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硅气凝胶的常压干燥现在已经很成熟了，常压干燥现在比表面积可以做到900多到1000cm3/g，密度达到0.1g/cm3，要看你工艺控制吧。最近几年研究气凝胶的好像真的不是很多。。。。。在常压工艺方面也做得比较成熟了，就是整体性不好，即使像超临界的能做出来块体也很脆，应用很难。
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33楼2012-03-15 17:18:56
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