TMOS硅源一步法制备SiO2气凝胶微结构与光散射率的关系

作者：刘明放; 杜艾^*; 吴帅; 孙巍; 李铁民; 沈军; 周斌

来源：稀有金属材料与工程, 2018, S2: 140-144.

• SiO2气凝胶
• SAXS
• 光散射

采用溶胶凝胶法，以正硅酸甲脂(tetramethyl orthosilicate,TMOS)为硅源、甲醇为溶剂，利用碱催化“一步法”，结合乙醇超临界干燥制备了密度分别是95、110、135和165 mg/cm3的SiO2气凝胶。运用小角X射线散射(smallangle X-ray scattering,SAXS)分析SiO2气凝胶的微结构，并测量各密度样品635nm波长的90°方向光散射率，针对不同密度样品分别研究了光散射率与微结构的关系。研究表明：随着初始溶剂用量的增加，密度(r)、质量分形维数(Dm)随之减少，而初级粒子(a)与次级粒子(d)尺寸在增大，这可能是在初始溶剂用量增加的情况下，因为原料TMOS初始浓度降低，导致相分离方式由成核主导向生长主导转变；此外分别从初级粒子、次级粒子的角度考虑，对散射率进行分析得出635 nm光与气凝胶的相互作用主要是与次级粒子结构的不相干Rayleigh散射，且光散射的数值与二级结构内的体分形维数、初级粒子尺寸、次级粒子尺寸均有关。

• 单位
  同济大学