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超臨界乾燥を用いたメソポーラスカーボンエアロゲルの創出

使用超临界干燥制备介孔碳气凝胶

基本信息

批准号：
10137234
负责人：
田門肇
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

レゾルシノールとホルムアルデヒドのゾル-ゲル重合および炭酸ガスを用いた超臨界乾燥によってRFエアロゲルが作成できる.このRFエアロゲルを不活性雰囲気で熱分解すれば,高比表面積メソポーラスカーボン(カーボンエアロゲル)が得られる.しかし,RFエアロゲルおよびカーボンエアロゲルの構造形成機構は未だ明らかにされておらず,エアロゲルは超臨界乾燥を用いるために製造コストが高くなる.そこで本研究では,ゾル-ゲル過程におけるRFエアロゲルの構造形成を小角X線散乱(SAXS)を用いて検討し,凍結乾燥によって安価で高性能なエアロゲル状カーボンの作製を試みた.その結果,以下の結論が得られた.(1) RF溶液のゾル-ゲル重合の初期段階では約2nmの枝分かれポリマー状のクラスターが形成される。(2) 時間の経過とともにタラスターが凝集し,3-6nmのフラクタル状粗表面をもつ粒子に成長する.(3) ゲル化によって4-7nmの粒子からなるRF湿潤ゲルが得られ,さらに時間の経過とともに表面が滑らかになっていく.(4) RFエアロゲルの細孔特性に及ぼすゾル-ゲル重合条件の影響はSAXSデータを用いて定性的喝説明できる.(5) 凍結乾燥時にゲル収縮が生じるものの,クライオゲルは0.58cm^3/g以上のメソ細孔容積をもつ多孔体である.(6) RFクライオゲルを熱分解すれば,800m^2/g以上の比表面積0.55cm^3/g以上のメソ細孔容積をもつエアロゲル状カーボンを作製できる.

In the process of supercritical drying, RF drying is used to prepare carbon dioxide. The RF spectrum is inactive, and the thermal decomposition is high, and the specific surface area is high. The structure forming mechanism of RF supercritical drying is not clear. In this study, the RF spectrum of structure formation, small angle X-ray scattering (SAXS) and freeze-drying were studied. The following conclusions are obtained. (1)The initial stage of RF solution is about 2 nm. (2)Time passes and the particles are aggregated, 3 -6nm and the particles grow on the rough surface. (3)The RF humidity of the 4-7nm particles in the plasma is reduced, and the time and surface of the plasma are reduced. (4)The influence of RF characteristics on pore characteristics and coincidence conditions on SAXS properties is described in detail. (5)When freeze-drying, the fine pore volume of 0.58 cm^3/g or more must be reduced. (6)RF thermal decomposition, more than 800 m^2/g, specific surface area of 0.55 cm^3/g or more, fine pore capacity, fine pore size, fine pore size.