RU2614146C1 - Method of producing nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and nanoporous material obtained using said method - Google Patents
Method of producing nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and nanoporous material obtained using said method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2614146C1 RU2614146C1 RU2015153095A RU2015153095A RU2614146C1 RU 2614146 C1 RU2614146 C1 RU 2614146C1 RU 2015153095 A RU2015153095 A RU 2015153095A RU 2015153095 A RU2015153095 A RU 2015153095A RU 2614146 C1 RU2614146 C1 RU 2614146C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sol
- nanoporous material
- aluminum
- airgel
- gel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82B—NANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
- B82B3/00—Manufacture or treatment of nanostructures by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
- B82B3/009—Characterizing nanostructures, i.e. measuring and identifying electrical or mechanical constants
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y15/00—Nanotechnology for interacting, sensing or actuating, e.g. quantum dots as markers in protein assays or molecular motors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
- C01B33/157—After-treatment of gels
- C01B33/158—Purification; Drying; Dehydrating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/02—Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
- C01F7/021—After-treatment of oxides or hydroxides
Abstract
Description
Изобретения относятся к области получения нанопористых материалов на основе кремний-алюминиевых аэрогелей и могут быть использованы для создания чувствительных элементов измерительных устройств газовых сенсоров, используемых в энергетике, химической промышленности, а также анализа выдыхаемого воздуха - в медицине.The invention relates to the field of production of nanoporous materials based on silicon-aluminum aerogels and can be used to create sensitive elements of measuring devices for gas sensors used in energy, chemical industry, as well as analysis of exhaled air - in medicine.
Наиболее привлекательным и распространенным методом синтеза нанопористых материалов, представляющих собой аэрогели, является золь-гель метод. Приготовление аэрогеля обычно включает образование геля, например, путем частичного гидролиза втор-бутоксида алюминия и сверхкритической сушки. После сушки аэрогель прокаливают в атмосфере, содержащей кислород, чтобы произвести аэрогель с удельной поверхностью до 700 м2/г [US 2003224114 (A1), опубл. 2003.12.04; Dong Jin Suh, Jin-Hong Kim, Tae-Jin Park, Preparation and Catalytic Applications of High-Surface-Area Aerogels, Clean Technology Research Center, Korea Institute of Science and Technology, http://www.nacatsoc.org].The most attractive and common method for the synthesis of nanoporous materials, which are aerogels, is the sol-gel method. The preparation of an airgel typically involves gel formation, for example, by partial hydrolysis of aluminum sec-butoxide and supercritical drying. After drying, the airgel is calcined in an atmosphere containing oxygen to produce an airgel with a specific surface area of up to 700 m 2 / g [US 2003224114 (A1), publ. 2003.12.04; Dong Jin Suh, Jin-Hong Kim, Tae-Jin Park, Preparation and Catalytic Applications of High-Surface-Area Aerogels, Clean Technology Research Center, Korea Institute of Science and Technology, http://www.nacatsoc.org].
В вышеприведенных источниках раскрываются методы получения аэрогелей, назначение которых - это материал для катализаторов. В качестве параметра, характеризующего получаемый материал, рассматривается только его удельная поверхность. Использование сверхкритической сушки при получении аэрогеля требует применения специального оборудования.The above sources disclose methods for producing aerogels, the purpose of which is material for catalysts. As a parameter characterizing the resulting material, only its specific surface is considered. The use of supercritical drying to obtain airgel requires the use of special equipment.
Известен способ производства кремний содержащих аэрогелей [GB 784391 (A), опубл. 1957.10.09]. Задача, решаемая в данном изобретении, - это удешевление процесса производства кремниевых и кремний-алюминиевых аэрогелей. Аэрогель на основе диоксида кремния или смеси кремния-алюминия получают путем нагревания гидрогеля, который получают смешиванием водорастворимого силиката, такого как силикат натрия с минеральной кислотой, такой как серная, соляная или фосфорная кислота, при pH от 3,5 до 4,5 с образованием гидрозоля кислого диоксида кремния, содержащего водорастворимую соль металла. Чтобы он не содержал металлических примесей, их удаляют с помощью промывания дистиллированной водой в замкнутой системе при нагревании до температуры, по меньшей мере, 340°C, а затем выпускают водяной пар из замкнутой системы с такой скоростью, чтобы структура геля не повреждалась, пока практически вся вода не выйдет из замкнутой системы. Температура нагрева может достигать, например, 500°C, предпочтительно 370-450°C (370°C критическая температура воды). Давление предпочтительно больше 10000 фунтов на квадратный дюйм. Гель предпочтительно занимает 50-75% от объема системы.A known method for the production of silicon containing aerogels [GB 784391 (A), publ. 1957.10.09]. The problem solved in this invention is the cheapening of the production process of silicon and silicon-aluminum aerogels. Silica-based airgel or a mixture of silicon-aluminum is obtained by heating a hydrogel, which is obtained by mixing a water-soluble silicate, such as sodium silicate with a mineral acid, such as sulfuric, hydrochloric or phosphoric acid, at a pH of from 3.5 to 4.5 to form hydrosol of acidic silicon dioxide containing a water-soluble metal salt. So that it does not contain metallic impurities, they are removed by washing with distilled water in a closed system when heated to a temperature of at least 340 ° C, and then water vapor is released from the closed system at such a rate that the gel structure is not damaged until practically all water will not leave the closed system. The heating temperature can reach, for example, 500 ° C, preferably 370-450 ° C (370 ° C critical water temperature). The pressure is preferably greater than 10,000 psi. The gel preferably occupies 50-75% of the volume of the system.
Так как используемые для получения гидрогеля дешевые компоненты могут быть загрязнены металлами, то требуется промывка водой гидрогелей в сверхкритических условиях, что требует использования специального оборудования для работы под давлением, а используемая в известном подготовка золей с помощью ионообменных смол требует дополнительной стадии обработки золей и использования ионообменных материалов. Не рассматриваются такие параметры структуры получаемых смешанных аэрогелей, как размеры пор, обуславливающие трансформацию в них спектров газов.Since the cheap components used to produce the hydrogel can be contaminated with metals, it is necessary to rinse the hydrogels with water under supercritical conditions, which requires the use of special equipment for working under pressure, and the preparation of sols using ion-exchange resins requires an additional stage of processing the sols and the use of ion-exchange materials. The structural parameters of the obtained mixed aerogels, such as the pore sizes that cause the transformation of gas spectra in them, are not considered.
Известен метод приготовления аэрогеля с высокой скоростью и низкой стоимостью [CN 101456569 (A), опубл. 2009.06.17] путем объединения технологии гидротермального синтеза и золь-гель технологии. Приготовленный аэрогель содержит один или более компонентов: оксида алюминия, кремния, циркония и титана. Способ включает в себя следующие этапы: смешивание реагента и структурообразующего агента в соответствии с определенной пропорцией и добавление агента для регулировки значения pH; герметизация оборудования для гидротермальной реакции, нагревание смеси от 50 до 280°C, выдерживая ее от 0 до 72 часов, повышая температуру от 60 до 300°C, и непрерывное проведение реакции в течение 0,1-72 часов; и охлаждение геля, извлечение геля, сушка геля и получение аэрогеля. По сравнению с известным уровнем техники в способе используют более низкие температуры реакции и давление, небольшие затраты на оборудование, простую и контролируемую технологию, что значительно снижает риски и повышает скорость приготовления аэрогеля, экономит затраты на производство и благоприятно для реализации коммерческого массового производства. Хотя данное изобретение было описано в основном применительно к приготовлению кремниевого аэрогеля из кремниевых гидрогелей или гидрозолей, изобретение также применяется и для получения кремнийсодержащих неорганических аэрогелей из кремнийсодержащих неорганических гидрогелей или неорганических гидрозолей, которые не содержат или практически не содержат металлических примесей. Т.е. изобретение также применяется для приготовления кремний-алюминиевых со-аэрогелей из кремний-алюминиевых со-гидрозолей или со-гидрогелей.A known method of preparing airgel with high speed and low cost [CN 101456569 (A), publ. 2009.06.17] by combining hydrothermal synthesis technology and sol-gel technology. The prepared airgel contains one or more components: aluminum oxide, silicon, zirconium and titanium. The method includes the following steps: mixing a reagent and a structure-forming agent in accordance with a certain proportion and adding an agent to adjust the pH value; sealing the equipment for the hydrothermal reaction, heating the mixture from 50 to 280 ° C, keeping it from 0 to 72 hours, raising the temperature from 60 to 300 ° C, and continuously conducting the reaction for 0.1-72 hours; and gel cooling, gel recovery, gel drying, and airgel production. Compared with the prior art, the method uses lower reaction temperatures and pressure, lower equipment costs, simple and controlled technology, which significantly reduces risks and increases the speed of airgel preparation, saves production costs and is favorable for the implementation of commercial mass production. Although the invention has been described mainly in relation to the preparation of silicon airgel from silicon hydrogels or hydrosols, the invention is also used to obtain silicon-containing inorganic aerogels from silicon-containing inorganic hydrogels or inorganic hydrosols that do not or practically do not contain metallic impurities. Those. The invention is also applicable to the preparation of silicon-aluminum co-aerogels from silicon-aluminum co-hydrosols or co-hydrogels.
Недостатком данного метода приготовления смешанных аэрогелей является применение гидротермального синтеза, который требует использования специального оборудования, что приводит к усложнению и удорожанию процесса получения нанопористого материала на основе кремний-алюминиевых со-аэрогелей.The disadvantage of this method of preparing mixed aerogels is the use of hydrothermal synthesis, which requires the use of special equipment, which complicates and increases the cost of obtaining nanoporous material based on silicon-aluminum co-aerogels.
Известен способ получения кремний-алюминиевого композитного материала аэрогеля с высоким температурным сопротивлением и высокой способностью к формоизменению [CN 104291781 (A), опубл. 2015.01.21], который включает в себя следующие этапы: получение чистого алюмозоля на водонагревателе при температуре выше 60°C, охлаждение и перемешивание, пока раствор не восстановится до комнатной температуры, после того, как золь очистится; добавление прекурсора кремния, катализатора и других растворителей в раствор, перемешивание в течение нескольких минут и выдерживание, при котором полученный влажный гель подвергают старению и замене одной части гидролизованного раствора алкоксида алюминия; и, наконец, выполнение высокотемпературной сверхтекучей модификации и сушки, тем самым получая массивный аэрогель, и высокотемпературной обработки при температуре 1200°C, получая таким образом кремний-алюминиевый композитный аэрогель, у которого линейная усадка меньше 8%. Т.е. материал с высокотемпературной устойчивостью и хорошей пластичностью.A known method of producing a silicon-aluminum composite airgel material with high temperature resistance and high ability to shape [CN 104291781 (A), publ. 2015.01.21], which includes the following steps: obtaining a pure aluminosol on a water heater at a temperature above 60 ° C, cooling and stirring until the solution is restored to room temperature, after the sol is cleaned; adding a silicon precursor, catalyst, and other solvents to the solution, stirring for several minutes, and holding, in which the resulting wet gel is aged and one part of the hydrolyzed aluminum alkoxide solution is replaced; and finally, performing high-temperature superfluid modification and drying, thereby obtaining a massive airgel, and high-temperature processing at a temperature of 1200 ° C, thereby obtaining a silicon-aluminum composite airgel, in which the linear shrinkage is less than 8%. Those. material with high temperature resistance and good ductility.
Назначением получаемого по вышеописанному способу композитного материала - алюминий-кремниевого аэрогеля является его высокотемпературная устойчивость, необходимая при использовании его, например, в аэрокосмической области. Не рассматриваются такие параметры структуры получаемых аэрогелей, как размеры пор, необходимые для трансформации спектров газов. Использование сверхкритической текучей среды и сверхкритической сушки при получении аэрогеля требует применения специального оборудования.The purpose of the composite material obtained by the above method, aluminum-silicon airgel, is its high-temperature stability, necessary when using it, for example, in the aerospace field. The structure parameters of the obtained aerogels, such as the pore sizes necessary for the transformation of gas spectra, are not considered. The use of supercritical fluid and supercritical drying in airgel production requires the use of special equipment.
Известен способ синтеза смешанного аэрогеля SiO2 [CN 103738971 (A), опубл. 2014.04.23], техническим результатом которого является получение механически прочного аэрогеля с требуемой пористой структурой, который может быть использован для изготовления газовых сенсоров. Изобретение относится к аэрогелю SiO2 с повышенной механической прочностью и способу его получения. В соответствии со способом смешанный SiO2 аэрогель с измененной микроструктурой успешно получают путем смешивания двух разных концентраций SiO2 золей с помощью процесса, способного выполнять гелеобразование золей SiO2 одновременно (метод коагуляции золя), модуль упругости смешанного SiO2 аэрогеля составляет 5.53 МРа. Таким образом, по сравнению с традиционным аэрогелем, механическое свойство смешанного SiO2 аэрогеля, представленное изобретением, почти в два раза выше, т.е. смешанный SiO2 аэрогель имеет отличные механические свойства. Удельная площадь поверхности аэрогеля SiO2 составляет 882 г/см3, а средний размер пор аэрогеля SiO2 составляет 28 нм при усиленной прочности каркаса аэрогеля SiO2 при том, что распределение пор геля по структуре аэрогеля SiO2 изменяется за счет коагуляции золя. Таким образом, аэрогель SiO2, полученный с использованием способа синтеза, имеет специфическую пористую наноструктуру и улучшенные механические свойства. Как результат: применение SiO2 в области фотоэлектрических устройств, чувствительных элементов газовых сенсоров, теплоизоляции и т.п.A known method of synthesis of a mixed airgel SiO 2 [CN 103738971 (A), publ. 2014.04.23], the technical result of which is to obtain a mechanically strong airgel with the required porous structure, which can be used for the manufacture of gas sensors. The invention relates to an airgel SiO 2 with high mechanical strength and a method for its preparation. According to the method, a mixed SiO 2 aerogel with a modified microstructure is successfully obtained by mixing two different concentrations of SiO 2 sols using a process capable of gelation of SiO 2 sols at the same time (sol coagulation method), the elastic modulus of the mixed SiO 2 airgel is 5.53 MPa. Thus, in comparison with a traditional airgel, the mechanical property of the mixed SiO 2 airgel represented by the invention is almost twice as high, i.e. Mixed SiO 2 airgel has excellent mechanical properties. The specific surface area of the SiO 2 airgel is 882 g / cm 3 , and the average pore size of the SiO 2 airgel is 28 nm with enhanced strength of the SiO 2 airgel frame, while the gel pore distribution over the structure of the SiO 2 airgel changes due to coagulation of the sol. Thus, the SiO 2 airgel obtained using the synthesis method has a specific porous nanostructure and improved mechanical properties. As a result: the use of SiO 2 in the field of photovoltaic devices, sensitive elements of gas sensors, thermal insulation, etc.
Это изобретение направлено на решение той же самой задачи, что и предлагаемое изобретение, т.е. результатом является получение аэрогеля с улучшенными механическим свойствами и нанопористой структурой, пригодной для использования в качестве чувствительных материалов газовых сенсоров.This invention aims to solve the same problem as the proposed invention, i.e. the result is an airgel with improved mechanical properties and a nanoporous structure suitable for use as sensitive materials for gas sensors.
К недостаткам вышеприведенного ближайшего аналога можно отнести то, что получаемый нанопористый материал содержит только оксид кремния, что не позволяет исключить операцию сверхкритической сушки; аэрогель, включающий только оксид кремния, также не позволяет достичь значений поверхностной плотности заряда, необходимой для эффективной трансформации спектров газов и, соответственно, для получения высокочувствительных материалов для газовых сенсоров.The disadvantages of the above closest analogue include the fact that the obtained nanoporous material contains only silicon oxide, which does not allow to exclude the operation of supercritical drying; airgel, including only silicon oxide, also does not allow reaching the surface charge density values necessary for the efficient transformation of gas spectra and, accordingly, for obtaining highly sensitive materials for gas sensors.
В настоящем изобретении решалась задача получения нанопористого материала на основе аэрогеля с определенной структурой и параметрами пор, характеризующимися поверхностной плотностью заряда пор не менее 10-4 Кл/м2, пригодного для использования в качестве чувствительных элементов газовых сенсоров.The present invention solved the problem of obtaining a nanoporous material based on an airgel with a specific structure and pore parameters, characterized by a surface pore charge density of at least 10 -4 C / m 2 suitable for use as sensitive elements of gas sensors.
Технический результат - нанопористый композитный (смешанный) материал на основе кремний-алюминиевого аэрогеля (состава SiO2/Al2O3,) с улучшенной механической прочностью, в порах которого возможно осуществить трансформацию (изменение) спектров молекул газов.EFFECT: nanoporous composite (mixed) material based on silicon-aluminum airgel (SiO 2 / Al 2 O 3 composition) with improved mechanical strength, in the pores of which it is possible to transform (change) the spectra of gas molecules.
Еще одним техническим результатом является получение аэрогеля без применения сверхкритической сушки в процессе его синтеза.Another technical result is the production of airgel without the use of supercritical drying in the process of its synthesis.
Поставленная задача достигается тем, что, как и известный, предлагаемый способ заключается в получении нанопористого материала для чувствительных элементов газовых сенсоров на основе композитного (смешанного) аэрогеля из двух компонентов, путем его синтеза золь-гель методом.The problem is achieved in that, like the well-known, the proposed method is to obtain nanoporous material for the sensitive elements of gas sensors based on a composite (mixed) airgel of two components, by its synthesis by the sol-gel method.
Новым является то, что способ включает следующие стадии:New is that the method includes the following stages:
a) приготовление золя первого компонента - золя оксида алюминия, в котором в качестве источника оксида алюминия используют продукт взаимодействия нанопорошка алюминия и/или алюмонитридной композиции с размером частиц от 50 до 500 нм с водой, который затем пептизируют до получения золя;a) preparation of a sol of the first component, an alumina sol, in which an aluminum nanopowder and / or aluminitride composition with a particle size of 50 to 500 nm is used as a source of alumina with water, which is then peptized to obtain a sol;
б) приготовление золя второго компонента - золя оксида кремния гидролизом тетраэтоксисилана в бутаноле при pH=1,5 в растворе соляной кислоты;b) preparation of a sol of the second component - a silica sol by hydrolysis of tetraethoxysilane in butanol at pH = 1.5 in a solution of hydrochloric acid;
в) последующее смешивание золя первого и второго компонентов, т.е. смешивание золя, полученного на стадии а) и золя, полученного на стадии б), при этом содержание золя оксида алюминия Al2O3 в смеси вышеупомянутых золей находится в интервале от 5 до 25 мас. %;c) subsequent mixing of the sol of the first and second components, i.e. mixing the sol obtained in stage a) and the sol obtained in stage b), while the sol content of alumina Al 2 O 3 in the mixture of the above sols is in the range from 5 to 25 wt. %;
г) гелеобразование полученной на стадии в) смеси золей проводят в интервале pH от 4 до 6, предпочтительно при pH=5;g) gelation of the mixture of sols obtained in stage c) is carried out in the pH range from 4 to 6, preferably at pH = 5;
д) замещение воды, находящейся в порах геля, полученного на стадии г) осуществляют путем замачивания полученного геля в растворителе, выбранном из группы, состоящей из: этанола, изопропанола, бутанола;d) the substitution of water in the pores of the gel obtained in stage g) is carried out by soaking the gel obtained in a solvent selected from the group consisting of: ethanol, isopropanol, butanol;
е) высушивание геля, полученного на стадии д) до удаления растворителя;e) drying the gel obtained in stage e) to remove the solvent;
ж) прокаливание геля путем его нагрева при температуре от 300 до 900°C, предпочтительно от 500 до 900°C.g) calcining the gel by heating it at a temperature of from 300 to 900 ° C, preferably from 500 to 900 ° C.
Кроме того, золь оксида алюминия получают следующим образом: нанопорошок алюминия и/или алюмонитридной композиции, синтезированный методом ЭВП (электрического взрыва проволоки), окисляют водой в интервале температур от 30 до 80°C до образования оксида алюминия в виде агломератов нанолистов, затем оксид алюминия упомянутой формы, пептизируют в растворе азотной кислоты в интервале pH от 1,5 до 3,5, предпочтительно при (pH=3) до получения золя.In addition, an alumina sol is prepared as follows: nanopowder of aluminum and / or aluminitride composition synthesized by EEC (electric wire explosion) method is oxidized with water in the temperature range from 30 to 80 ° C to form aluminum oxide in the form of nanosheet agglomerates, then aluminum oxide the above form, peptized in a solution of nitric acid in the pH range from 1.5 to 3.5, preferably at (pH = 3) to obtain Zola.
Предпочтительно, что окисление - взаимодействие электровзрывного нанопорошка алюминия и/или алюмонитридной композиции с водой проводят в мягких условиях, а именно: температура реакции составляла 30-80°C, предпочтительно 60°C время реакции от 5 мин до 24 часов, предпочтительно 40 минут, при атмосферном давлении.It is preferable that the oxidation-interaction of the electric explosive nanopowder of aluminum and / or the aluminitride composition with water is carried out under mild conditions, namely, the reaction temperature is 30-80 ° C, preferably 60 ° C, the reaction time is from 5 minutes to 24 hours, preferably 40 minutes, at atmospheric pressure.
Предпочтительно, что для приготовления золя оксида кремния, в качестве предшественника (источника) оксида кремния используют тетраэтоксисилан (ТЭОС), который предварительно гидролизуют в бутаноле в интервале pH от 1 до 2, предпочтительно при pH=1.5 (регулируется с помощью 0,2 М раствора HCl).It is preferable that for the preparation of a silica sol, tetraethoxysilane (TEOS) is used as a precursor (source) of silica, which is pre-hydrolyzed in butanol in the pH range from 1 to 2, preferably at pH = 1.5 (adjusted with a 0.2 M solution HCl).
Использование бутанола на стадии гидролиза тетраэтоксисилана (при получении золя оксида кремния) приводит к образованию менее обводненного SiO2/Al2O3 геля.The use of butanol at the stage of hydrolysis of tetraethoxysilane (in the preparation of a silica sol) leads to the formation of a less watered SiO 2 / Al 2 O 3 gel.
Полученные золи смешивали в определенных соотношениях SiO2 и Al2O3. Содержание Al2O3 варьировали в диапазоне от 5 до 25 мас. %.The obtained sols were mixed in certain ratios of SiO 2 and Al 2 O 3 . The content of Al 2 O 3 ranged from 5 to 25 wt. %
Далее проводили гелеобразование при pH=5 (pH повышали с помощью раствора аммиака NH4OH).Further, gelation was carried out at pH = 5 (pH was raised using a NH 4 OH solution of ammonia).
Предпочтительно вытеснение воды из пор полученного геля проводят методом замачивания в бутаноле.Preferably, the displacement of water from the pores of the obtained gel is carried out by soaking in butanol.
При этом вышеприведенную операцию проводят не менее трех раз в сутки в течение 24 часов до полного вытеснения воды из пор геля, а также формирования и упрочнения каркаса аэрогеля.Moreover, the above operation is carried out at least three times a day for 24 hours until the water is completely displaced from the pores of the gel, as well as the formation and hardening of the airgel frame.
Предпочтительно, что для медленного удаления растворителя (бутанола) из пор и сохранения пористой структуры высушивание геля проводят в плотно закрытом контейнере при температуре от 30 до 70°C, предпочтительно 70°C.Preferably, to slowly remove the solvent (butanol) from the pores and maintain the porous structure, the gel is dried in a tightly closed container at a temperature of from 30 to 70 ° C, preferably 70 ° C.
И окончательно осуществляют прокаливание при температуре 300-900°C для закрепления каркаса аэрогеля.And finally carry out calcination at a temperature of 300-900 ° C to fix the airgel frame.
Поставленная задача достигается также тем, что, как и известный, предлагаемый нанопористый материал для чувствительных элементов газовых сенсоров представляет собой композитный (смешанный) аэрогель.The task is also achieved by the fact that, like the well-known, the proposed nanoporous material for the sensitive elements of gas sensors is a composite (mixed) airgel.
Новым является то, что аэрогель образован сферическими частицами оксида кремния с размером от 10 до 20 нм и частицами оксида алюминия в форме нанолистов с планарным размером от 200 до 300 нм.What is new is that the airgel is formed by spherical particles of silicon oxide with a size of 10 to 20 nm and particles of aluminum oxide in the form of nanosheets with a planar size of 200 to 300 nm.
Предпочтительно, что аэрогель имеет пористую структуру с размерами пор не менее 5 нм и удельную поверхность не менее 400 м2/г.Preferably, the airgel has a porous structure with pore sizes of at least 5 nm and a specific surface area of at least 400 m 2 / g.
Нанопористый материал, представляющий собой композитный (смешанный) аэрогель состава SiO2/Al2O3, характеризуется, по меньшей мере, следующими свойствами: дзета-потенциалом от -20 до -26 мВ и поверхностной плотностью заряда не менее 10-4 Кл/м2, предпочтительно от 10-3 до 10-2 Кл/м2.The nanoporous material, which is a composite (mixed) airgel of the composition SiO 2 / Al 2 O 3 , is characterized by at least the following properties: zeta potential from -20 to -26 mV and a surface charge density of at least 10 -4 C / m 2 , preferably from 10 −3 to 10 −2 C / m 2 .
Известно, что изменения в спектрах газов наблюдаются в порах, имеющих размер не менее 5 нм. Предлагаемый в настоящем изобретении способ позволяет получать кремний-алюминиевые аэрогели состава SiO2/Al2O3, предназначенные для создания чувствительных элементов измерительных устройств газовых сенсоров, имеющие размеры пор не менее 5 нм.It is known that changes in the spectra of gases are observed in pores having a size of at least 5 nm. Proposed in the present invention, the method allows to obtain silicon-aluminum aerogels of the composition SiO 2 / Al 2 O 3 designed to create sensitive elements of the measuring devices of gas sensors having pore sizes of at least 5 nm.
В настоящем изобретении аэрогель SiO2/Al2O3 получали золь-гель методом с последующей докритической сушкой при 70°C.In the present invention, SiO 2 / Al 2 O 3 airgel was prepared by the sol-gel method followed by subcritical drying at 70 ° C.
Использование золя оксида алюминия для получения композиционного аэрогеля в интервале концентраций от 5 до 25 мас. % в смеси золей позволяет проводить докритическую сушку гелей. Также при содержании золя оксида алюминия от 5 до 25% формируются механически прочные образцы аэрогелей. Выше и ниже указанного интервала не формируется прочный каркас и стабильная пористая структура аэрогеля.The use of Zola alumina to obtain a composite airgel in the concentration range from 5 to 25 wt. % in a mixture of sols allows subcritical drying of the gels. Also, with an alumina sol content of 5 to 25%, mechanically strong aerogel samples are formed. Above and below the indicated interval, a strong framework and a stable porous structure of the airgel are not formed.
Оксид алюминия в структуре композитного (смешанного) аэрогеля позволяет получать нанопористый материал с требуемыми зарядовыми свойствами: дзета-потенциалом от -20 до -26 мВ, поверхностной плотностью заряда от 10-3 до 10-2 Кл/м2.Alumina in the structure of a composite (mixed) airgel allows one to obtain a nanoporous material with the required charge properties: zeta potential from -20 to -26 mV, surface charge density from 10 -3 to 10 -2 C / m 2 .
Оксид алюминия в стенках пор, образованных преимущественно оксидом кремния, влияет на адсорбцию-десорбцию молекул в порах, поляризацию молекул внутри пор и трансформацию спектров молекул газов, находящихся внутри пор.Alumina in the walls of pores, formed mainly by silicon oxide, affects the adsorption-desorption of molecules in the pores, the polarization of the molecules inside the pores and the transformation of the spectra of gas molecules inside the pores.
Использование нанопорошка, полученного методом ЭВП, в качестве предшественника алюмосодержащего компонента для получения агломератов нанолистов оксида алюминия (синтезированный взаимодействием нанопорошка алюминия с водой) позволяет получить оксид алюминия в виде нанолистов, который придает заряд поверхности аэрогеля.The use of nanopowder obtained by the EEC method as a precursor of an aluminum-containing component for producing agglomerates of aluminum oxide nanosheets (synthesized by the interaction of aluminum nanopowder with water) makes it possible to obtain aluminum oxide in the form of nanosheets, which gives an airgel surface charge.
Применение нанопорошка алюминия или алюмонитридной композиции состава (Al/AlN) в качестве прекурсора для получения оксида алюминия, имеющего первоначальную форму сферического агломерата нанолистов, позволяет получать золь оксида алюминия без мешающих примесей в одну стадию - окислением наночастиц водой, без применения дополнительных реактивов, высоких температур. При этом не требуется отмывка продукта от примесей. При пептизации агломераты нанолистов оксида алюминия распадаются на отдельные частицы - нанолисты (размером 200-300 нм), которые хорошо смешиваются с золем оксида кремния, равномерно распределяются по объему геля (далее аэрогеля) и после сушки и прокаливания создают прочный каркас аэрогеля.The use of aluminum nanopowder or an aluminum nitride composition (Al / AlN) as a precursor for producing aluminum oxide having the initial shape of a spherical nanosheet agglomerate makes it possible to obtain an aluminum oxide sol without interfering impurities in one stage — oxidation of the nanoparticles with water, without the use of additional reagents, high temperatures . It does not require washing the product from impurities. During peptization, agglomerates of aluminum oxide nanosheets break up into individual particles - nanosheets (200-300 nm in size), which mix well with silica sol, are evenly distributed over the gel volume (hereinafter airgel), and after drying and calcination create a strong airgel skeleton.
На фиг. 1 представлена микрофотография агломерата нанолистов оксида алюминия.In FIG. 1 is a micrograph of an agglomerate of aluminum oxide nanosheets.
На фиг. 2 представлена микрофотография золя оксида алюминия в виде отдельных нанолистов, полученного пептизацией агломератов оксида алюминия.In FIG. 2 shows a micrograph of an alumina sol in the form of individual nanosheets obtained by peptization of alumina agglomerates.
На фиг. 3 представлена микрофотография предлагаемого нанопористого материала (кремний-алюминиевого аэрогеля), полученного с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Аэрогель состоит из сферических частиц оксида кремния размером 10-20 нм и нанолистов оксида алюминия с планарным размером 200-300 нм.In FIG. 3 shows a micrograph of the proposed nanoporous material (silicon-aluminum airgel) obtained using a transmission electron microscope. Airgel consists of spherical particles of silicon oxide with a size of 10-20 nm and aluminum oxide nanosheets with a planar size of 200-300 nm.
На фиг. 4 представлена микрофотография нанопористого материала (кремний-алюминиевого аэрогеля), полученного с помощью сканирующего электронного микроскопа. Пористая структура аэрогеля образована первичными структурами оксида кремния и оксида алюминия разного размера.In FIG. 4 is a micrograph of a nanoporous material (silicon-aluminum airgel) obtained using a scanning electron microscope. The porous structure of the airgel is formed by the primary structures of silicon oxide and alumina of different sizes.
Пример 1. Прекурсор - алюминий, содержание золя оксида алюминия в смеси 5%Example 1. The precursor is aluminum, the content of alumina sol in a mixture of 5%
Приготовление золя оксида алюминияPreparation of alumina sol
К 1 г нанопорошка Al добавляют 100 мл деионизованной воды. Суспензию нагревают до 60°C в течение 10 мин и выдерживают при данной температуре 30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтре «белая лента» и сушат в сушильном шкафу при 100°C до постоянной массы 3 часа. Из полученного осадка отбирают 0,5 г и смешивают с 50 мл деионизованной воды, подкисленной до pH=3 раствором 10% азотной кислоты. Полученную суспензию перемешивают при помощи ультразвукового диспергатора в течение 2 мин. Затем суспензию выдерживают 30 мин при постоянном перемешивании на магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин.To 1 g of Al nanopowder add 100 ml of deionized water. The suspension is heated to 60 ° C for 10 minutes and kept at this temperature for 30 minutes. The precipitate is filtered off on a white ribbon filter and dried in an oven at 100 ° C to a constant weight of 3 hours. 0.5 g was taken from the precipitate obtained and mixed with 50 ml of deionized water, acidified to pH = 3 with a solution of 10% nitric acid. The resulting suspension is mixed with an ultrasonic dispersant for 2 minutes. Then the suspension is incubated for 30 minutes with constant stirring on a magnetic stirrer at a speed of 200 rpm
Приготовление золя оксида кремнияPreparation of silica sol
К 4,86 г тетраэтоксисилана добавляют 6,90 г бутанола и 6,81 г деионизованной воды, подкисленной до pH=1,54 концентрированной соляной кислотой. Выдерживают 30 мин при постоянном перемешивании на магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин.To 4.86 g of tetraethoxysilane, 6.90 g of butanol and 6.81 g of deionized water, acidified to pH = 1.54 with concentrated hydrochloric acid, are added. Stand 30 minutes with constant stirring on a magnetic stirrer at a speed of 200 rpm
Приготовление смесиMixture preparation
К золю оксида кремния добавляют 17,5 мл золя оксида алюминия. Полученную смесь выдерживают 30 мин при постоянном перемешивании на магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин. Затем к смеси по каплям приливают раствор аммиака (концентрация раствора 5 мас. %) и увеличивают pH до 5.To the silica sol was added 17.5 ml of alumina sol. The resulting mixture was incubated for 30 minutes with constant stirring on a magnetic stirrer at a speed of 200 rpm. Then, an ammonia solution (solution concentration of 5% by weight) is added dropwise to the mixture and the pH is increased to 5.
Полученную смесь помещают в форму, плотно ее закрывают и проводят гелеобразование при температуре 50°C в течение 3 часов. Затем образец из формы переносят в деионизованную воду и выдерживают в ней 24 часа при 50°C.The resulting mixture is placed in a mold, it is tightly closed and gelation is carried out at a temperature of 50 ° C for 3 hours. Then the sample from the mold is transferred to deionized water and kept in it for 24 hours at 50 ° C.
После этого проводят замену растворителя. Для этого помещают гель в бутанол и выдерживают 24 часа. Растворитель (бутанол) меняют три раза. Затем гель помещают в тетраэтоксисилан и выдерживают 48 ч для закрепления гелевого каркаса. Далее гель помещают в бутанол и проводят замену растворителя в течение 24 часов, меняют растворитель три раза. Полученный гель сушат в закрытой емкости при температуре 70°C в течение 5 суток.After this, the solvent is replaced. To do this, place the gel in butanol and incubate for 24 hours. The solvent (butanol) is changed three times. Then the gel is placed in tetraethoxysilane and incubated for 48 hours to fix the gel framework. Next, the gel is placed in butanol and the solvent is replaced within 24 hours, the solvent is changed three times. The resulting gel is dried in a closed container at a temperature of 70 ° C for 5 days.
Затем образцы геля прокаливают при 500, 700 и 900°C в течение 2 часов.Then the gel samples are calcined at 500, 700 and 900 ° C for 2 hours.
Характеристики полученных образцов нанопористого материала приведены в Таблице 1 (Образцы №1, 5, 9 для разных температур прокаливания 500, 700 и 900 соответственно).The characteristics of the obtained samples of nanoporous material are shown in Table 1 (Samples No. 1, 5, 9 for different calcination temperatures of 500, 700 and 900, respectively).
Пример 2. Прекурсор Al/AlN, содержание золя оксида алюминия в смеси 10%Example 2. The precursor Al / AlN, the content of Zola alumina in a mixture of 10%
Приготовление золя оксида алюминияPreparation of alumina sol
К 1,3 г нанопорошка Al/AlN добавляют 100 мл деионизованной воды. Суспензию нагревают до 60°C в течение 10 мин и выдерживают при данной температуре 30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтре «белая лента» и сушат в сушильном шкафу при 100°C до постоянной массы 3 часа. Из полученного осадка отбирают 1 г и смешивают с 50 мл деионизованной воды, подкисленной до pH=3,5 раствором 10% азотной кислоты. Полученную суспензию перемешивают при помощи ультразвукового диспергатора в течение 2 мин. Затем суспензию выдерживают 30 мин при постоянном перемешивании на магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин.To 1.3 g of Al / AlN nanopowder, 100 ml of deionized water is added. The suspension is heated to 60 ° C for 10 minutes and kept at this temperature for 30 minutes. The precipitate is filtered off on a white ribbon filter and dried in an oven at 100 ° C to a constant weight of 3 hours. 1 g was taken from the precipitate obtained and mixed with 50 ml of deionized water, acidified to pH = 3.5 with a solution of 10% nitric acid. The resulting suspension is mixed with an ultrasonic dispersant for 2 minutes. Then the suspension is incubated for 30 minutes with constant stirring on a magnetic stirrer at a speed of 200 rpm
Приготовление золя оксида кремния проводят, как указано в примере 1.The preparation of the sol of silicon oxide is carried out as described in example 1.
Золь оксида кремния и золь оксида алюминия смешивают в тех же соотношениях и проводят гелеобразование, как указано в примере 1.The silica sol and alumina sol are mixed in the same proportions and gelation is carried out as described in Example 1.
Замену растворителя в геле и сушку геля проводят так же, как в примере 1.The replacement of the solvent in the gel and drying of the gel is carried out in the same way as in example 1.
Затем прокаливают при 500, 700, 900°C в течение 2 часов, как в примере 1.Then calcined at 500, 700, 900 ° C for 2 hours, as in example 1.
Характеристики, полученных образцов нанопористого материала приведены в Таблице 1 (Образцы №2, 6, 10 для разных температур прокаливания 500, 700 и 900 соответственно).The characteristics of the obtained samples of nanoporous material are shown in Table 1 (Samples No. 2, 6, 10 for different calcination temperatures of 500, 700 and 900, respectively).
Пример 3. Прекурсор алюминий, содержание золя оксида алюминия в смеси 15%Example 3. The precursor is aluminum, the content of Zola alumina in the mixture of 15%
Приготовление золя оксида алюминияPreparation of alumina sol
К 1 г нанопорошка Al добавляют 100 мл деионизованной воды. Суспензию нагревают до 60°C в течение 10 мин и выдерживают при данной температуре 30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтре «белая лента» и сушат в сушильном шкафу при 100°C до постоянной массы 3 часа. Из полученного осадка отбирают 1,5 г и смешивают с 50 мл деионизованной воды, подкисленной до pH=3,5 раствором 10% азотной кислоты. Полученную суспензию перемешивают при помощи ультразвукового диспергатора в течение 2 мин. Затем суспензию выдерживают 30 мин при постоянном перемешивании на магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин.To 1 g of Al nanopowder add 100 ml of deionized water. The suspension is heated to 60 ° C for 10 minutes and kept at this temperature for 30 minutes. The precipitate is filtered off on a white ribbon filter and dried in an oven at 100 ° C to a constant weight of 3 hours. 1.5 g are taken from the precipitate obtained and mixed with 50 ml of deionized water, acidified to pH = 3.5 with a solution of 10% nitric acid. The resulting suspension is mixed with an ultrasonic dispersant for 2 minutes. Then the suspension is incubated for 30 minutes with constant stirring on a magnetic stirrer at a speed of 200 rpm
Приготовление золя оксида кремния проводят, как указано в примере 1.The preparation of the sol of silicon oxide is carried out as described in example 1.
Золь оксида кремния и золь оксида алюминия смешивают в тех же соотношениях и проводят гелеобразование, как указано в примере 1.The silica sol and alumina sol are mixed in the same proportions and gelation is carried out as described in Example 1.
Замену растворителя в геле, сушку геля и прокаливание образцов аэрогеля проводят так же, как в примере 1.Replacement of the solvent in the gel, drying of the gel and calcination of the airgel samples is carried out in the same way as in example 1.
Характеристики, полученных образцов нанопористого материала приведены в Таблице 1 (Образцы №3, 7, 11 для разных температур прокаливания 500, 700 и 900 соответственно).The characteristics of the obtained samples of nanoporous material are shown in Table 1 (Samples No. 3, 7, 11 for different calcination temperatures of 500, 700 and 900, respectively).
Пример 4. Прекурсор Al/AlN, содержание золя оксида алюминия в смеси 20%Example 4. The precursor Al / AlN, the content of Zola alumina in a mixture of 20%
Приготовление золя оксида алюминияPreparation of alumina sol
К 1,3 г нанопорошка Al/AlN добавляют 100 мл деионизованной воды. Суспензию нагревают до 60°C в течение 10 мин и выдерживают при данной температуре 30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтре «белая лента» и сушат в сушильном шкафу при 100°C до постоянной массы 3 часа. Из полученного осадка отбирают 2 г и смешивают с 50 мл деионизованной воды, подкисленной до pH=3,5 раствором 10% азотной кислоты. Полученную суспензию перемешивают при помощи ультразвукового диспергатора в течение 2 мин. Затем суспензию выдерживают 30 мин при постоянном перемешивании на магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин.To 1.3 g of Al / AlN nanopowder, 100 ml of deionized water is added. The suspension is heated to 60 ° C for 10 minutes and kept at this temperature for 30 minutes. The precipitate is filtered off on a white ribbon filter and dried in an oven at 100 ° C to a constant weight of 3 hours. 2 g are taken from the precipitate obtained and mixed with 50 ml of deionized water, acidified to pH = 3.5 with a solution of 10% nitric acid. The resulting suspension is mixed with an ultrasonic dispersant for 2 minutes. Then the suspension is incubated for 30 minutes with constant stirring on a magnetic stirrer at a speed of 200 rpm
Приготовление золя оксида кремния проводят, как указано в примере 1.The preparation of the sol of silicon oxide is carried out as described in example 1.
Золь оксида кремния и золь оксида алюминия смешивают в тех же соотношениях и проводят гелеобразование, как указано в примере 1.The silica sol and alumina sol are mixed in the same proportions and gelation is carried out as described in Example 1.
Замену растворителя в геле, сушку геля и прокаливание образцов аэрогеля проводят так же, как в примере 1.Replacement of the solvent in the gel, drying of the gel and calcination of the airgel samples is carried out in the same way as in example 1.
Характеристики, полученных образцов нанопористого материала приведены в Таблице 1 (Образцы №4, 8, 12 для разных температур прокаливания 500, 700 и 900 соответственно).The characteristics of the obtained samples of nanoporous material are shown in Table 1 (Samples No. 4, 8, 12 for different calcination temperatures of 500, 700 and 900, respectively).
Пример 5. Прекурсор Al/AlN, содержание золя оксида алюминия в смеси 25%Example 5. The precursor Al / AlN, the content of alumina sol in a mixture of 25%
Приготовление золя оксида алюминияPreparation of alumina sol
К 1,3 г нанопорошка Al/AlN добавляют 100 мл деионизованной воды. Суспензию нагревают до 60°C в течение 10 мин и выдерживают при данной температуре 30 мин. Осадок отфильтровывают на фильтре «белая лента» и сушат в сушильном шкафу при 100°C до постоянной массы 3 часа. Из полученного осадка отбирают 2,5 г и смешивают с 50 мл деионизованной воды, подкисленной до pH=3,5 раствором 10% азотной кислоты. Полученную суспензию перемешивают при помощи ультразвукового диспергатора в течение 2 мин. Затем суспензию выдерживают 30 мин при постоянном перемешивании на магнитной мешалке со скоростью 200 об/мин.To 1.3 g of Al / AlN nanopowder, 100 ml of deionized water is added. The suspension is heated to 60 ° C for 10 minutes and kept at this temperature for 30 minutes. The precipitate is filtered off on a white ribbon filter and dried in an oven at 100 ° C to a constant weight of 3 hours. 2.5 g are taken from the precipitate obtained and mixed with 50 ml of deionized water, acidified to pH = 3.5 with a solution of 10% nitric acid. The resulting suspension is mixed with an ultrasonic dispersant for 2 minutes. Then the suspension is incubated for 30 minutes with constant stirring on a magnetic stirrer at a speed of 200 rpm
Приготовление золя оксида кремния проводят, как указано в примере 1.The preparation of the sol of silicon oxide is carried out as described in example 1.
Золь оксида кремния и оксида алюминия смешивают в тех же соотношениях и проводят гелеобразование, как указано в примере 1.The silica and alumina sols are mixed in the same proportions and gelation is carried out as described in Example 1.
Замену растворителя в геле, сушку геля аэрогеля проводят так же, как в примере 1. Образец, содержащий 25% золя оксида алюминия, имел низкую механическую прочность, поэтому его не прокаливали и не исследовали зарядовые и текстурные характеристики.The solvent in the gel was replaced, the airgel gel was dried as in Example 1. The sample containing 25% alumina sol had low mechanical strength, therefore, it was not calcined and the charge and texture characteristics were not studied.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153095A RU2614146C1 (en) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | Method of producing nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and nanoporous material obtained using said method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153095A RU2614146C1 (en) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | Method of producing nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and nanoporous material obtained using said method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2614146C1 true RU2614146C1 (en) | 2017-03-23 |
Family
ID=58453061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015153095A RU2614146C1 (en) | 2015-12-10 | 2015-12-10 | Method of producing nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and nanoporous material obtained using said method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2614146C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725031C1 (en) * | 2019-07-23 | 2020-06-29 | Наталья Васильевна Меньшутина | Nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and method of production thereof |
| RU2732802C1 (en) * | 2019-09-26 | 2020-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method of producing sensitive elements based on silicon-carbon composites and making gas sensors based thereon |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445260C1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское конструкторское бюро "Электрон" | Method of producing highly porous xerogel |
| CN103738971A (en) * | 2013-12-25 | 2014-04-23 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | Mechanical-enhanced SiO2 aerogel material and preparation method thereof |
| CN104291781A (en) * | 2014-09-29 | 2015-01-21 | 同济大学 | Method for preparing silicon aluminum composite aerogel material with high temperature resistance and high formability |
-
2015
- 2015-12-10 RU RU2015153095A patent/RU2614146C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2445260C1 (en) * | 2010-08-25 | 2012-03-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское конструкторское бюро "Электрон" | Method of producing highly porous xerogel |
| CN103738971A (en) * | 2013-12-25 | 2014-04-23 | 上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司 | Mechanical-enhanced SiO2 aerogel material and preparation method thereof |
| CN104291781A (en) * | 2014-09-29 | 2015-01-21 | 同济大学 | Method for preparing silicon aluminum composite aerogel material with high temperature resistance and high formability |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2725031C1 (en) * | 2019-07-23 | 2020-06-29 | Наталья Васильевна Меньшутина | Nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and method of production thereof |
| RU2732802C1 (en) * | 2019-09-26 | 2020-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method of producing sensitive elements based on silicon-carbon composites and making gas sensors based thereon |
| RU2732802C9 (en) * | 2019-09-26 | 2020-11-03 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева" (РХТУ им. Д.И. Менделеева) | Method of producing sensitive elements based on silicon-carbon composites and making gas sensors based thereon |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Effect of sepiolite fiber on the structure and properties of the sepiolite/silica aerogel composite | |
| CN108609621B (en) | Preparation method of silicon dioxide aerogel | |
| Tai et al. | Preparation of spherical hydrous-zirconia nanoparticles by low temperature hydrolysis in a reverse microemulsion | |
| Zu et al. | Highly thermally stable zirconia/silica composite aerogels prepared by supercritical deposition | |
| CN110723738B (en) | Preparation method of enhanced silica aerogel, enhanced silica aerogel and application thereof | |
| KR20130123942A (en) | Preparation method of hydrophobic monolith type silica aerogel | |
| CN106186035A (en) | A kind of block La2o3siO2the preparation method of composite aerogel | |
| CN106478134B (en) | High temperature resistant low temperature synthesizes the preparation method of blocky spinelle aerogel material | |
| CN101134586A (en) | Method for preparing nano alumina hollow ball | |
| KR100501759B1 (en) | Sol-gel process for the production of tridimensional dry gels, and silica dry gels and silica glasses produced therefrom | |
| CN103551091A (en) | Method for drying aerogel | |
| Asadi et al. | Synthesis of colloidal nanosilica from waste glass powder as a low cost precursor | |
| Feng et al. | Novel facile nonaqueous precipitation in-situ synthesis of mullite whisker skeleton porous materials | |
| RU2614146C1 (en) | Method of producing nanoporous material for sensitive elements of gas sensors and nanoporous material obtained using said method | |
| CN102716700B (en) | Preparation method for high-strength heat-resisting massive C-AlN compound aerogel | |
| CN110468453B (en) | Preparation method for in-situ growth of high-length-diameter-ratio mullite whiskers | |
| Wang et al. | Influences of heat-treatment on the microstructure and properties of silica–titania composite aerogels | |
| Chiou et al. | The preparation of alumina fibre by sol-gel processing | |
| JP2001518835A (en) | Method for producing low-density gel structure | |
| CN102602945B (en) | Method for preparing porous silicon | |
| Zhang et al. | Microstructural characterization and properties of ambient-dried SiO2 matrix aerogel doped with opacified TiO2 powder | |
| KR101854775B1 (en) | Method for manufacturing mesoporous carbon nano sphere for organic compound adsorption and carbon dioxide capture templated by hollow mesoporous silica particle | |
| CN1749165A (en) | High heat stability ordered mesoporous aluminum phosphate material and its preparing method | |
| CN102964128A (en) | Sol-gel preparation method of Yb2Si2O7 powder | |
| Peng et al. | Hydrothermal assisted synthesis of heat resistant, well-crystallized aerogels constructed by boehmite nano rods |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20171221 Effective date: 20171221 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191211 |