فهرست

افزایش پایداری حرارتی ایروژل سیلیکایی نانو متخلخل

نشریه: پاییز1393 - مقاله 3   صفحات :  155 تا 164



مولفین:
فاطمه پاشائی سورباقی: دانشگاه تربیت مدرس - گروه مهندسی پلیمر، دانشکده مهندسی شیمی
مهرداد کوکبی: دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی، بخش مهندسی پلیمر
احمد رضا بهرامیان: دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده مهندسی شیمی، بخش مهندسی پلیمر


چکیده مقاله:

افزایش پایداری حرارتی ایروژلهای سیلیکایی نانو متخلخل تهیه شده به روش فوق بحرانی بدون از دست دادن خواص منتسب به ایروژل ها، چالش اصلی است. نتایج نشان داد که با انجام عملیات حرارتی کنترل شده بر روی ایروژلهای سیلیکایی، با حفظ پایداری ساختاری و ابعادی، پایداری حرارتی آنها به دمای بالاتر، ارتقا يافته است. نتایج FTIR موید پیوندهای شیمیایی مشابه در ایروژل مرجع و گرمادیده است. بررسی بیشتر با استفاده از SEM ريز ساختار نانومتری مشابه در ایروژلها و افزایش تراکم در نمونه گرمادیده را نشان می دهد .مطالعات گرماوزن سنجی به خوبی پایداری حرارتی نمونه گرماديده را تا دمایc°600 نشان می دهد. همچنین نتایج نشان داد که مدلسازی ریاضی یک بعدی به روش حل معکوس و به کار گيری روش اصلاح شده صفحه داغ و تصاویر دمانگاری، پيش بينی معتبری از نفوذ حرارتی به دست میدهد.


Article's English abstract:

Development of nanotechnology in the zeolite synthesis leads to emersion of nanostructure zeolite with nanometric Th main object of this work was increasing thermal stability of supercritically-dried nanoporous silica aerogel without missing aerogel-related properties. Results indicated that application of controlled heat treatment for silica aerogel led to thermal stability enhancement while structural and dimensional stability preserved. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) results showed the same chemical bonds in reference and heat treated silica aerogel samples. Further investigation using SEM indicated the similar nanometric microstructures for both aerogels as well as densifiation in heat treated sample. Thrmogravimetric studies clearly showed enhancement in thermal stability of heat treated aerogel up to 600°C. Furthermore, the results showed that inverse solution of one dimensional mathematical model and employing modifid hot plat method and IR thermographs give valid estimation of thermal diffsivity


کلید واژگان:
ایروژل سیلیکا، سل ژل، عملیات حرارتی، نانو متخلخل، خشک کردن فوق بحرانی.

English Keywords:
Silica Aerogel; Sol-gel; Heat Treatment; Nanoporous; Supercritical Drying.

منابع:

English References:
[1]W. Hrubesh, Aerogel Applications. J. Non-Cryst. Solids 225(2010), 335–342. [2] P. Tsou, Silica Aerogel Captures Cosmic Dust Intact. J. NonCryst. Solids 186(2010), 415-427. [3] T. Mehling, I. Smirnova, U. Guenther, R. H. H. Neubert, Polysaccharide-Based Aerogels as Drug Carriers. J. Non-Cryst. Solids. 355 (2009), 2472–2479. [4] I. Smirnova, S. Suttiruengwong, W. Arlt, Feasibility Study of Hydrophilic and Hydrophobic Silica Aerogels as Drug Delivery Systems. J. Non-Cryst. Solids. 350 (2004), 54–60. [5] C.A. Garcia-Gonzalez, M. Alnaief, I. Smirnova, Polysaccharide-Based Aerogels Promising Biodegradable Carriers for Drug Delivery Systems. Carbohyd. Polym. 86 (2011), 1425–1438. [6] M. A. Aegerter, Aerogels Handbook. Advances in Sol-Gel Derived Materials and Technologies, Springer, New York, 2011. [7]M. Koebel, A. Rigacci, P. Achard, Aerogel-based thermal superinsulation: an overview. J. Sol-Gel, Sci. Techn. 63(2012), 315-39. [8] N. Hüsing, U. Schubert, Aerogels Airy Materials: Chemistry, Structure, and Properties. Angew. Chem. Int. Ed. 37 (1998), 22-45, 998. [9] K. Jesenak, L. Kuchta, P. Hudec, V.A. Fajnor, Calcination of SiO2-Aerogel in Oxidizing Atmosphere. J. Therm. Anal. Calorim. 55(1999), 773-7. [10] E. Cohen, Thermal Properties of Advanced Aerogel Insulation, PhD Thesis, Massachusset Institute of Technology, USA, 2011. [11] A.R. Bahramian, M. Kokabi, F.P. Soorbaghi, Carbon Fiber Reinforced ?-SiAlON for Ultra High Temperature Ablative Heat Shields. Int. J. Appl. Ceram. Tec. 10(2013), 203-14. [12] R. Venkateswara, S. D. Bhagat, Synthesis and Physical Properties of TEOS-based Silica Aerogels Prepared by Two Steps (acid-base) Sol-Gel Process. Solid State Sci. 6(2004), 945-52. [13] S. K. M. Meera, S. R. Murali, A. Murali, S.N. Jaisankar, A.B. Mandal, Sol-Gel Network Silica/modified Montmorillonite Clay Hybrid Nanocomposites for Hydrophobic Surface Coatings. Colloids Surfaces B 90(2012), 204-210. [14] F. Shi, L. Wang, L. Jingxiao, M. Zeng, Effect of Heat Treatment on Silica Aerogels Prepared via Ambient Drying. J. Mater. Sci. Technol. 23(2007), 402-406.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 1702
تعداد دریافت فایل مقاله : 43