برای اطلاع از آخرین مقالات علمی و اخبار کرونا(COVID-19) کلیک کنید

مشخصات

عنوان:

تحقیق و ساخت سیلیکاژل با دانسیته پایین در مقیاس آزمایشگاهی



گروه تخصصی:  علوم پایه

سازمان مجری:  واحد صنعتی شریف 

گروه پژوهشی: شیمی معدنی

پژوهشگران: 
بختیاری دوست ابراهیم (مسئول طرح)
احتشامی علی اصغر (همکار طرح)
رخشان قیس (همکار طرح)
کرمی اصغر (همکار طرح)
طباطبایی قمی مریم (همکار طرح)

تاریخ خاتمه:  تیر 1391

کارفرما: 

خروجی طرح: 
 
تلفن: 66005970-66031914-66024544-021

نشانی سازمان مجری: تهران، خیابان آزادی، خیابان شهید ولی اله صادقی، روبروی درب شمالی دانشگاه صنعتی شریف، پلاک 79، کدپستی
 

چکیده:

سیلیکاژل با دانسیته پایین به روشهای مختلف تهیه می شود. قیمت محصول یکی از عوامل مهم در انتخاب روش است. در حال حاضرسیلیکاژل با دانسیته پایین از طریق هیدرولیز سیلیکون الکوکسیدهای چهار عامله، نظیر تترا اتیل ارتو سیلیکات با حضور کاتالیست ویا سیلیکون تتراکلراید تهیه می گردد. در این گونه روش ها اولا از ماده اولیه گران قیمت و ثانیا از فرآیند پرهزینه هیدرولیز در حلالهای آلی یا پیرولیز در شعله اکسی هیدروژن استفاده می شود، که قیمت محصول را بسیار افزایش می دهد.
در این پژوهش پس از بررسی اسناد و مدارک علمی تهیه شده، روش مناسب سنتز سیلیکاژل بادانسیته پایین بر اساس مواد اولیه ارزان قیمت و سهولت روش تهیه محصول انتخاب گردید. در روش منتخب همانند روش معمول از واکنش سدیم سیلیکات با سولفوریک اسید اقدام به تهیه هیدروسل می شود. با انجام آزمایشات مختلف، عوامل موثر در کاهش دانسیته نظیر زمان گیرش سریع، قلیایی نمودن محیط شستشوی هیدروژل، استفاده از حلالهای با کشش سطحی پایین در تهیه الکوژل ویا استوژل و پخت آنها در دما و فشار بحرانی حلالهای مذکور مورد بررسی قرار گرفت و دستیابی به محصولی با دانسیته
0.18 g/Cm3 ، ظرفیت جذب 7.5%در رطوبت نسبی 60%، اندازه ذرات 17میکرون و مساحت سطحی 230 m2/g محقق گردید.



کلیدواژگان: سیلیکاآئروژل، استوژل، الکوژل، سیلیکاژل، دانسیته پایین، هیدروژل، سیلیکاسل، سل ژل

 
 
Title:

Research & Synthesis of Low density Silica gel in Laboratory Scale



Abstract:

Silica gel with low density can be prepared via various methods. The product cost is one of the most important parameters for selecting the appropriate method. Nowadays this kind of silica gel is prepared through the hydrolysis of a silicon alkoxide having four functional groups, like tetra ethyl ortho silicate in the presence of a catalyst or through silicone tetra chloride pyrolysis. In these methods, due to the expensive raw materials from one hand, and the high cost process of hydrolysis in the presence of organic solvents or pyrolysis in the oxy hydrogen flame on the other hand, the product cost highly increases.
In this research, after studying the collected scientific documents before, a suitable method based on the cheap raw materials and the ease of preparation is selected. In this method, as in the conventional one, primarily hydrosol is prepared through the reaction of sodium silicate & sulfuric acid. Then after conducting various tests, the effective factors in reduction of the silica gel density such as: the time of rapid setting, alkalinizing the washing medium of the hydrogel, using solvents with low surface tension to prepare alcogel or acetogel, and curing them in the critical point temperature and pressure of the mentioned solvents are studied. Finally, a product with 0.18 g/Cm3 density, 7.5% adsorption capacity in 60% relative humidity, 17 micron particle size, and 230 m2/g surface area is synthesized.



Keyword(s): Silica aerogel, Acetogel, Alcogel, Silica gel, Low density, Hydrogel, Silicasol, Sol gel