超临界干燥法
发布网友
发布时间:2024-07-13 07:19
我来回答
共1个回答
热心网友
时间:2024-07-19 03:41
揭秘气凝胶的干燥艺术:常压与超临界法的匠心之作想象一下,一种轻如棉花糖,却坚韧如钢铁的神奇物质,这就是我们今天要深入探讨的主角——气凝胶。这种看似果冻般的物质,拥有塑料泡沫般的触感,尽管抗压无比,却难以承受剪切力。关键在于,它是一种多孔的固体,轻盈至极,且具有卓越的隔热性能,就像一个能量高效的隔热手套。
在实验室中,我们精心制作的气凝胶经历了独特的旅程。首先,我们会将原料转化为醇凝胶,浸润在乙醇或其他溶剂中,形成湿润的结构。随后,干燥过程开始,乙醇逐渐挥发,留下硅骨架间的纳米级空隙,如同繁星点点,形成了气凝胶独特的微观世界。
然而,常规的常压干燥往往带来挑战。由于乙醇和二氧化硅的完美润湿,干燥过程中产生的毛细管力会引发骨架的收缩和断裂,成品往往呈现出变形和不透明的外观,此时我们将其称为xerogel而非aerogel。如果换成水凝胶,尽管可以尝试常压高温干燥,但这个过程可能会导致尺寸受限。
然而,超临界干燥技术的出现,如同一道曙光照亮了气凝胶的制备之路。它巧妙地规避了毛细作用的困扰,使得干燥后的气凝胶更为完好,尺寸更大,形态更为稳定。具体操作中,我们会将超临界二氧化碳引入反应釜,保持高于混合物临界压力的压强,这样既保证了安全,又能得到骨架完整、尺寸可观的aerogel。
这个夏天,我有幸亲身参与这个前沿的项目,如果你对此充满好奇,期待与你共享心得和探索的喜悦。让我们一起见证气凝胶从液态到固态的华丽转变,感受科技的魅力和创新的力量。
参考资料:Justin S. Griffin等人,"Continuous extraction rate measurements ring supercritical CO2 drying of silica alcogel",《Journal of Supercritical Fluids》,2014年第94期,38-47页。
“SCD”是什么意思?
超临界干燥法在多个领域都有应用,例如在材料科学中,它被用于制备MnO2气凝胶的表征,以及与RF Aerogels的制备。同时,这种方法也被用于制备具有大比表面积的CeO2载体,以及通过溶胶-凝胶法和超临界CO2干燥技术制备SiO2气凝胶。这些应用显示了SCD在实际操作中的重要性和实用性。总的来说,SCD是科学研究和...
超临界二氧化碳干燥原理
工作原理:介质在某一特定压强的温度以上,会转变成同时具有气体和液体性质的超临界流体,其粘度和扩散系数接近气体,密度和溶解能力接近液体。这一特定的压强和温度点称为临界点。在临界点时介质的表面张力为零,干燥过程无须经历气液转换过程...
气凝胶的干燥方法(常压和超临界法)的区别?
其中超临界干燥技术已较为成熟,通常采用二氧化碳作为干燥介质。而常压干燥技术则是当前研究热点,通过改性凝胶骨架、置换凝胶孔洞表面的硅羟基,提高弹性,实现常压下的直接干燥,深圳中凝科技有限公司的常压干燥技术在该领域处于全球领先地位。
超临界流体干燥技术的应用
超临界流体干燥技术是一种利用超临界二氧化碳替代传统的有机溶剂,将湿润的物料暴露在高压、高温的超临界流体中,实现物料快速干燥的技术。相较于传统的干燥方法,超临界流体干燥技术具有以下优势:①干燥速度快,可减少干燥时间,提高生产效率;②可避免物料氧化、变质等问题,保证产品品质;③超临界流体本身...
超临界干燥是怎么回事
超临界干燥 supercritical drying 溶胶-凝胶法制备纳米多孔材料干燥过程的一种工艺。由于凝胶骨架内部的溶剂存在表面张力,在普通的干燥条件下会造成骨架的坍缩。超临界干燥旨在通过压力和温度的控制,使溶剂在干燥过程中达到其本身的临界点,完成液相至气相的超临界转变。过程中溶剂无明显表面张力,在维持骨架结...
气凝胶的干燥方法(常压和超临界法)的区别?
揭秘气凝胶的干燥艺术:常压与超临界法的匠心之作想象一下,一种轻如棉花糖,却坚韧如钢铁的神奇物质,这就是我们今天要深入探讨的主角——气凝胶。这种看似果冻般的物质,拥有塑料泡沫般的触感,尽管抗压无比,却难以承受剪切力。关键在于,它是一种多孔的固体,轻盈至极,且具有卓越的隔热性能,就像一...
气凝胶制备
气凝胶的制备过程主要包括溶胶凝胶法和超临界干燥两步。首先,通过调控溶液的水解和缩聚反应,形成纳米团簇并粘连成凝胶体,内部则充满剩余的液态试剂。为防止干燥过程中微孔洞的结构破坏,采用超临界干燥技术,将凝胶置于高压容器中加热升压,使得液态试剂转变为超临界流体,消除表面张力。随后,释放超临界流体...
气凝胶制备方法有哪些?
超临界干燥法:在高温、高压下,通过将固态材料转化为气态来制备气凝胶。液相交联法:利用交联剂将溶胶凝胶化,然后通过干燥和热处理等步骤制备气凝胶。溶剂替代法:利用无机盐、金属离子等在有机聚合物中形成的交联体系,将其经干燥和热处理等步骤制备为气凝胶。真空冷却法:将气体压缩至超临界状态,通过...
超临界流体干燥技术有哪些优点?应注意哪些问题
1、超临界流体干燥技术它可以在温和的温度下进行,因此特别适合于干燥热敏材料。2、能有效溶解和提取大分子量,高沸点和难挥发的物质。3、合格通过改变操作条件可以有效地从固体物料中除去有机溶剂。4、超临界流体干燥技术需要高压釜的密闭性要求高,要注意在工作时保证容器的密闭性即可。
超临界流体的应用
1、气凝胶干燥 目前采用超临界干燥技术制得了包括Fe2O3-SiO2气凝胶、TiO2气凝胶、SiO2气凝胶、氧化铝气凝胶、等在内的多种气凝胶。2、医用材料制备 超临界流体干燥技术作为一种新型、绿色、环保新技术在水难溶性药物纳米颗粒的制备当中得以应用,根据药物在超临界流体中的溶解性,可将制备方法分为溶剂法...
超临界干燥最低孔径是多少
0.003mm。超临界干燥技术的最低孔径可以达到0.003mm,可以用于处理微小颗粒和纳米材料。在超临界干燥过程中,物质处于超临界状态下,既不是气体也不是液体,在这种状态下物质具有很高的扩散性和渗透性,能够快速地将水分从样品中去除。