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超臨界干燥技術制備超低密度氣凝膠研究

以三醋酸纖維素(TAC)為原料,通過熱致凝膠工藝形成TAC濕凝膠,采用超臨界二氧化碳(CO2)干燥,成功制備了密度在5-50mg/cm3的TAC氣凝膠。

研究結果表明,采用超臨界干燥工藝制備的TAC氣凝膠,在干燥過程中的體積收縮率隨著密度的增加而減小。

掃描電子顯微鏡(SEM)測試結果表明,采用超臨界干燥工藝制備的氣凝膠具有細小的微孔結構、微觀結構更加均勻。

TAC氣凝膠均具有由直徑約為30納米的纖維絲交錯形成具有納米孔洞的三維網絡微結構,比表面積229㎡/g至459㎡/g。

氣凝膠的典型特征：
1. 半透明/霧狀外觀：常見二氧化硅氣凝膠呈現淡藍色或乳白色半透明狀。
2. 超輕質地：密度僅為空氣的3倍，可放置在花朵上而不壓彎花瓣。
3. 多孔結構：在高倍顯微鏡下可見納米級三維網狀結構。
4. 固態煙效果：因其極低密度，光線散射后類似凝固的煙霧。