超临界气凝胶干燥设备投用

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超临界干燥法制备mno2气凝胶及其表征

超临界干燥法制备mno2气凝胶及其表征

超临界干燥法制备mno2气凝胶及其表征MnO2气凝胶是一种形式多样、结构复杂的无机分子纳米气凝胶,因其表现出的特殊的物化性质和微观结构,拥有良好的隔热效果、吸音效果及催化活性等优点,在工业应用中具有非常重要的意义。

本文主要介绍利用超临界干燥法制备MnO2气凝胶及其表征。

一、超临界干燥法制备MnO2气凝胶1、原料准备MnO2溶液:盐酸MnO2(99.9%)分散溶液(50%)有机溶剂:正己烷二元共聚剂:聚乙烯吡咯烷酮(PVP)水:微细化工用水2、稀释溶液制备盐酸MnO2(99.9%)分散溶液与正己烷(1:1)按比例混合,表征稀释溶液稀释度为2.0×10-3,进行搅拌充分混合,按比例称取小量各种原料加入内,并于室温搅拌充分混合.3、超临界干燥处理将稀释溶液pos液体气态CO2加热升温至超临界态(31.6℃),使正己烷完全蒸发,进行超临界脱溶剂旋转蒸发,直至溶液完全蒸发,形成MnO2气凝胶。

二、MnO2气凝胶表征1、X射线衍射(XRD)通过X射线衍射确定MnO2气凝胶纳米晶体结构,其结果表明,MnO2气凝胶具有一定的晶体结构。

2、透射电子显微镜(TEM)通过透射电子显微镜(TEM)确定MnO2气凝胶的微观结构,其结果显示,MnO2气凝胶形成了杂质小的非晶纳米晶体粒子,粒径直径分布大多在20-30nm之内。

3、热重分析(TG-DSC)采用热重分析确定MnO2气凝胶的物化性质,其结果表明,MnO2气凝胶的水分可以随温度的升高而被挥发,而其固体可以随着温度的升高而释放,最后可以得到比重稳定的MnO2气凝胶。

综上所述,本文介绍了用超临界干燥法制备MnO2气凝胶及其表征的方法,利用不同的物化性质检测手段,验证了其气凝胶形成的微观结构、晶体结构及物质性质,为MnO2气凝胶在电子、化学催化等领域的有效应用提供了重要依据。

气凝胶干燥设备

气凝胶干燥设备

气凝胶的干燥过程是一个重要过程,传统的干燥方法对气凝胶的制备会有以下不利影响:材料的基础粒子变粗,比表面积大幅下降,孔隙大量减少等。

近年发展起来的超临界流体干燥技术则不会产生这一类的不利影响。

由于超临界流体兼具气体和液体的性质,无气液界面,因此也就没有表面张力存在,此时的凝胶毛细管孔中并不存在由表面张力产生的附加压力。

因此利用在超临界流体条件下对凝胶进行干燥,不会产生由附加压力而引起的凝胶结构的坍塌,避免了凝胶在干燥过程中的收缩,保持了凝胶网络框架结构,制得具有高比表面积、粒径分布均匀、大孔容的超细气凝胶。

气凝胶是一种具有高比表面积、低堆积密度的多孔纳米材料。

由于气凝胶具有独特的纳米结构,因此在航天、催化、环境保护等领域有着广阔的应用前景,其制备技术已成为化学工程研究的一个新兴领域。

溶胶-凝胶法(Sol-gel)是制备气凝胶的一种常用方法,它包括溶胶制备、凝胶制备和凝胶干燥这样三个过程。

超临界干燥装置主要由:气源系统、制冷系统、流量控制系统、温度控制系统、压力控制调节系统、干燥装置、分离装置、电脑控制系统及电气控制、支架箱体等组成。

干燥气凝胶的效果受几方面因素的影响,其中包括:干燥介质的影响、介质流量的影响、干燥时间的影响、干燥压力的影响和干燥温度的影响。

超临界气凝胶干燥装置的气凝胶多层料蓝塔主要用来放置待干燥处理的凝胶物料,该塔包括五层孔板塔式结构,每层可任意组合连接和装卸。

分离装置是气液分离的主要场所,大部分液体在此得到有效回收,回收液收集后可再度循环利用。

超临界气凝胶干燥装置的气源系统一般采用CO2为干燥介质,该系统为用户自备,若非国内气瓶供应或非气瓶直接供应,则需提供气源接入口规格尺寸,以便本装置接入系统正常运行。

电气控制及箱体支架根据现代实验室要求进行设备的外形设计,美观大方。

采用A3磷化喷塑主体结构,人机操作环境,布置得体,与现代实验室搭配和谐。

高压输送泵作为稳压系统的一部分,高压输送泵除满足输送高压CO2外,还应满足稳压、平流的作用。

气凝胶的制备与应用研究

气凝胶的制备与应用研究

气凝胶的制备与应用研究气凝胶是一种轻质多孔的新型材料,具有优异的热、声、光和电学性能,被广泛应用于能源、环保、航空航天、生物医药等领域。

本文将介绍气凝胶的制备方法和应用研究进展。

一、气凝胶的制备方法气凝胶的制备方法主要有超临界干燥法、溶胶-凝胶法、冷冻干燥法和气相沉积法等。

其中,超临界干燥法是目前应用最广泛的制备方法,因其制备过程简单,可用于各种类型的物质,且制得的气凝胶密度低、孔径可控,具有良好的热稳定性和化学稳定性。

以下将对这四种方法分别进行介绍:1. 超临界干燥法超临界干燥法是指在高压高温下将液态物质变为气态,通过减压降温使物质从气态转变为凝胶状态,最终得到气凝胶。

该方法可用于制备化学性质稳定的无机气凝胶和多种有机气凝胶。

超临界干燥法的优点在于:可以改变超临界条件(压力、温度)来控制孔隙结构,得到可调控的孔径和孔隙大小的气凝胶。

2. 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是指将物质分散在溶液中形成胶体,通过蒸发、热处理或光聚合等方式使其自组装形成凝胶状态,再通过干燥处理形成气凝胶。

该方法制备的气凝胶可用于吸附剂、分离材料、催化剂和光学传感器等领域。

3. 冷冻干燥法冷冻干燥法是指将物质的溶液冷冻成凝胶状态,再通过蒸发水分或真空干燥等处理方式将其转变为气凝胶。

该方法制备出的气凝胶具有优异的孔隙性能和高比表面积,在光学、催化和隔热领域有广泛的应用。

4. 气相沉积法气相沉积法是指将一种适宜的前体物质在高温下裂解、氧化或还原等化学反应形成气态分子,通过气相沉积在固体表面上形成气凝胶。

该方法的优点在于:制备速度快,反应条件易于控制,可得到高纯度、高结晶度的气凝胶。

二、气凝胶的应用研究进展气凝胶的应用研究主要集中在以下几个领域:1. 能源领域气凝胶具有优异的隔热性能和低介电常数,可用作电容器介质、超级电容器、锂离子电池隔膜和太阳能电池支撑材料等。

目前,人们已经研制出多种具有优异性能的气凝胶,如碳气凝胶、二氧化硅气凝胶等,这些材料在节能环保领域和新能源领域有广泛的应用前景。

pva水凝胶超临界干燥

pva水凝胶超临界干燥

pva水凝胶超临界干燥PVA水凝胶超临界干燥是一项较新的技术,在材料科学领域有着广泛的应用。

本文将介绍该技术的原理、优点以及应用情况。

一、技术原理PVA水凝胶是一种聚乙烯醇基水凝胶,具有良好的生物相容性和可降解性,因此在医学和生物科学领域有着广泛的应用。

超临界干燥是一种将液态物质转化为气态物质的技术,可以有效地去除水分和挥发性有机物。

PVA水凝胶超临界干燥技术的实现过程包括以下几个步骤:首先,将PVA水凝胶样品置于高压釜中,在超临界CO2气体的作用下,将水凝胶样品中的水分和挥发性有机物去除。

其次,将釜内压力和温度逐渐降低,使得CO2气体从超临界状态转化为液态,最终得到干燥的PVA水凝胶样品。

二、技术优点PVA水凝胶超临界干燥技术具有以下几个优点:1. 高效性:该技术能够在短时间内将水凝胶样品中的水分和挥发性有机物去除,从而大大缩短干燥时间。

2. 保持材料结构完整性:PVA水凝胶超临界干燥技术可以避免材料在干燥过程中发生结构变化或破坏,并且可以保持材料的原始形态、物理性能和化学性质。

3. 易于操作:该技术操作简单、易于控制,并且可以实现大规模生产。

4. 环保性:PVA水凝胶超临界干燥不需要使用有机溶剂或其他化学品,对环境无污染,符合可持续发展的要求。

三、应用情况PVA水凝胶超临界干燥技术在各个领域都有着广泛的应用,以下是一些典型的例子:1. 医学领域:PVA水凝胶超临界干燥技术可以用于制备可降解的医用材料,如骨修复材料、人工血管等。

2. 食品领域:该技术可以用于食品中的色素、香料等成分的干燥,可以有效地保持食品的色泽和香味。

3. 纳米材料制备:PVA水凝胶超临界干燥可以用于制备纳米材料,如纳米颗粒、纳米纤维等。

4. 其他领域:该技术还可以用于制备化妆品、塑料制品等。

PVA水凝胶超临界干燥技术是一种高效、环保、易于操作的干燥技术,在各个领域都有着广泛的应用前景。

随着技术的不断发展和完善,相信其应用范围将会更加广泛,为人们的生活带来更多的便利和美好。

气凝胶的简单做法

气凝胶的简单做法

制作气凝胶的一个简单方法是采用溶胶-凝胶过程结合超临界干燥技术。

以下是基本步骤:
1. 选择合适的硅源,例如四氢呋喃二硅烷(TEOS)作为硅基前驱体。

2. 准备一个含有水和醇(如乙醇)的溶液,将TEOS加入其中,并加入催化剂如盐酸或氨水以加速水解和缩合反应。

这个混合物将形成溶胶。

3. 搅拌溶胶以确保均匀混合,并允许水解和缩合反应进行,形成凝胶。

这个过程通常需要几个小时到一天不等。

4. 当凝胶形成后,将其从反应容器中取出,并用去离子水清洗以去除未反应的化学物质和副产品。

5. 将凝胶置于超临界干燥装置中。

常用的超临界流体是二氧化碳,它在超临界状态下可以渗透凝胶孔隙,并在移除时不会留下残余液体。

6. 慢慢升温并增加压力,使二氧化碳达到超临界状态,然后逐渐降低压力和温度以干燥凝胶,过程中二氧化碳蒸发带走水分和其他挥发性物质,留下多孔的气凝胶结构。

7. 最后,得到的就是硅基气凝胶,它具有极低的密度和良好的绝热性能。

需要注意的是,虽然上述步骤描述了一个简化的气凝胶制备过程,但实际操作中还需要精确控制实验条件,如pH值、反应时间、温度、压力等,以确保获得高质量的气凝胶产品。

此外,超临界干燥设备的操作需要专业知识,因此通常在具备相应设施和技术支持的实验室环境中进行。

co2 超临界气凝胶

co2 超临界气凝胶

co2 超临界气凝胶
二氧化碳(CO2)超临界气凝胶是一种新型的气凝胶,其制备过程中采用了超临界二氧化碳作为干燥介质。

相比传统气凝胶,超临界气凝胶具有更高的孔洞率、更低的密度以及更为开放的孔洞结构等特点,使其在能源、环保、航空航天等领域具有广泛的应用前景。

制备二氧化碳(CO2)超临界气凝胶的方法主要包括溶胶-凝胶法、气体发泡法、模板法等。

其中,溶胶-凝胶法是最常用的一种方法,通过将无机盐或有机醇盐溶液进行水解和缩聚反应,得到凝胶前驱体,再将其置于超临界二氧化碳中进行处理,即可得到超临界气凝胶。

气体发泡法则是利用气体在溶液中形成气泡,再通过控制条件使气泡固定在凝胶中,最后进行超临界干燥处理。

模板法则是利用模板剂作为骨架,通过化学或物理方法将其他物质固定在模板剂上,再除去模板剂进行超临界干燥处理。

二氧化碳(CO2)超临界气凝胶的应用非常广泛。

在能源领域,可以利用其高孔洞率和低密度的特点,用作高效能吸附剂和催化剂载体,提高燃料的燃烧效率和减少废气排放。

在环保领域,可以利用其吸附性能强的特点,用于处理废水、废气和固废等污染物,降低其对环境的危害。

在航空航天领域,可以利用其低密度和良好的隔热性能等特点,用作飞机和卫星等结构的轻质隔热材料。

此外,二氧化碳(CO2)超临界气凝胶还可以用于制作传感器、电极材料、药物载体等。

总的来说,二氧化碳(CO2)超临界气凝胶是一种非常有前景的新型材料,具有广泛的应用前景。

随着科学技术的不断发展,相信其在未来还会得到更加广泛的应用和推广。

一种气凝胶超临界乙醇等压干燥方法与流程

一种气凝胶超临界乙醇等压干燥方法与流程

一种气凝胶超临界乙醇等压干燥方法与流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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超临界流体干燥的应用和发展

超临界流体干燥的应用和发展

超临界流体干燥的应用和发展摘要:超临界流体干燥法是制备具有很高比表面和孔体积及较低堆密度、折光指数和热导率的块状气凝胶或粉体的重要途径之一。

本文阐述了超临界流体干燥技术的历史背景与研究现状,介绍了SCFD在气凝胶制备、纳米粉体制备、饱水文物干燥、罗非鱼片干燥、银杏叶干燥等诸方面的应用和发展前景。

关键词:超临界流体干燥;SCFD;气凝胶;饱水文物;罗非鱼片;银杏叶1超临界干燥研究背景超临界流体是一种温度和压力处于临界点以上的无汽液界面区别而兼具液体性质和气体性质的物质相态,它具有特殊的溶解度,易调变的密度,较低的粘度和较高的传质速率,作为溶剂和干燥介质显示出独特的优点和实际应用价值[1]。

1931年Kistler[2]首次开创性地采用超临界流体干燥技术(Supereritical fluid drying,SCFD)在不破坏凝胶网络框架结构的情况下,将凝胶中的分散相抽提掉,制得具有很高比表面和孔体积及较低堆密度,折光指数和热导率的块状气凝胶(aerogel monolith)或粉体,并预言了其在催化剂、催化剂载体、绝缘材料、玻璃和陶瓷等诸多方面的潜在应用,但由于制备周期长,设备和一些技术困难,在随后的几十年内一直未引起人们足够的重视。

1965年Nieolaon和Teiehner[3]直接采用有机盐制备醇凝胶(aloogel),大大缩短了超临界流体干燥周期;1985年Tewari[4]使用CO2作为超临界流体干燥介质,使超临界温度大为降低,提高了设备的安全可靠性,才使超临界流体干燥技术迅速地向实用化阶段迈进。

近年来,SiO2块状气凝胶已成功地用作高能物理实验中的粒子检测器,并生产出具有热绝缘性和太阳能收集作用的夹层窗,尤其引人注目的是气凝胶粉体作为催化剂或其载体已广泛地用于许多催化反应体系[5]。

块状气凝胶或粉体作为玻璃和陶瓷的前驱体亦显示出诱人的应用前景。

此外,超临界流体干燥技术可有效地克服使凝胶粒子聚集的表面张力效应,所制得的气凝胶粉体常常是由超细粒子(UFP)组成,因而也被认为是制备超细材料的有效方法之一[6]。

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第 3期
王 天祥 :车 用 气瓶 安 装 的监 督检 验
4 9
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作 者 简介 :
王天祥 ( 9 1 ,男 ,2 0 18 ) 06年 毕 业 于 中 国石 油 大 学
( 北京 )材 料 学专 业 ,硕 士 ,工程 师 ,现 主要 从 事压 力容 器 、压力管 道和气瓶 的检验工作 。
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万元 ,在 位于 上海 漕 河泾 开发 区 的液 空 中国总 部建
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信息更 畅通 ,产品关联度更紧密 ,与客户的联系更 协 调 。 同时 ,也 实 现 了单 位 产 量 最 低 的能 源 消 耗 ,
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