Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Anorganische Aerogele Vortrag zum Hauptseminar Modul AC V 22.01.2013 Eva Fürsattel.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "Anorganische Aerogele Vortrag zum Hauptseminar Modul AC V 22.01.2013 Eva Fürsattel."—  Präsentation transkript:

1 Anorganische Aerogele Vortrag zum Hauptseminar Modul AC V 22.01.2013 Eva Fürsattel

2 2

3 Gliederung 1.Definition 2.Synthese 3.Anorganisch-organische Hybrid-Aerogele 4.Eigenschaften und Anwendungen 5.Quellen 3

4 1. Definition - Aerogele Porenflüssigkeit des Gel gegen Luft ausgetauscht Erhalt der typischen Poren- und Netzwerkstruktur geringe Dichte große spezifische Oberfläche große offene Poren 4

5 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Variierbare Parameter Art der Vorstufen Art des Lösungsmittels Homogenisierung der Vorstufen Beeinflusst partikel- und netzwerkbildende Reaktionen und die Dichte des Aerogels 5

6 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Variierbare Parameter pH-Wert (für SiO 2 -Aerogele) Hydrolyse: Si(OR) 4 + H 2 O Si(OR) 3 (OH) + ROH 6

7 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Variierbare Parameter pH-Wert (für SiO 2 -Aerogele) Kondensation Wasserkondensation (OR) 3 -Si-OH + OH-Si-(OR) 3 (OR) 3 -Si-O-Si(OR) 3 +H 2 O Alkoholkondensation (OR) 3 -Si-OR + OH-Si-(OR) 3 (OR) 3 -Si-O-Si(OR) 3 +ROH 7

8 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Partikelwachstum und Ausbildung eines Netzwerks pH abhängig 8

9 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Metallalkoxide Ti(OiPr) 4 + 4 H 2 O Ti(OH) 4 + 4 HOiPr TiO 2 + 2 H 2 O Reaktionsgeschwindigkeit durch Liganden vermindern [M(OR) y (L) x ] n zeigt veränderte Reaktivität, Struktur und Funktionalität 9

10 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Alterung Erhöhung der Steifigkeit des Gels Schrumpfung des Gels Synärese 10

11 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Alterung Ostwald-Reifung Abtragung von Masse an thermodynamisch ungünstigen Stellen Kondensation an thermodynamisch günstigeren Stellen 11

12 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Trocknung Problem bei Trocknung an Luft: Schrumpfen des Gels und Rißbildung Kapillarkräfte müssen vermieden werden überkritische Trocknung 12

13 2. Synthese – Sol-Gel-Prozess Trocknung Überkritische Trocknung Porenflüssigkeit wird oberhalb der kritischen Temperatur und des kritischen Drucks entfernt keine Flüssigkeit-Gas-Grenzfläche keine Kapillarkräfte 13

14 3. Anorganisch-organische Hybrid-Aerogele 14

15 4. Eigenschaften und Anwendungen Wärmeleitfähigkeit Hohe Porosität (bis 99,8 %) Sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit (0,012 Wm -1 K -1 ) Einsatz als Wärmeisolatoren nicht entflammbar 15

16 5. Quellen http://stardust.jpl.nasa.gov/photo/aerogel.html#row2 Hüsing, N.; Schubert, U. Angew. Chem. 1998, 110, 22-47 Zeitler, I. Dissertation, Silika-Hybridmaterialien für Antifogging-Beschichtungen, Bayreuth, 2008 Dorcheh, A. S., Abbasi, M. H. J. Mater. Process. Tech. 2008, 199, 10-26 Adebajo, M. O., Frost, R. L., Kloprogge, J. T., Carmody, O., Kokot, S. J. porous Mat. 2003, 10, 159-170 Wiener, M. Dissertation, Synthese und Charakterisierung Sol-Gel-basierter Kohlenstoff-Materialien für die Hochtemperatur-Wärmedämmung, Würzburg, 2009 Schaefer, D. W. Science 1989, 243, 1023-1027 Schmidt, H. K. ChiuZ 2001, 35, 176-184 ftp://data.cc-nanochem.de/SummerSchool2005/loebmann1.pdf Burchell, M. J., Graham, G., Kearsley, A. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2006, 34, 385-418 Schwertfeger, F. J. Sol-Gel-Sci. Tech. 1994, 2, 103-108 Alnaief, M. Dissertation, Process Development for Production of Aerogels with Controlled Morphology as Potential Drug Carrier Systems, Hamburg, 2011 16


Herunterladen ppt "Anorganische Aerogele Vortrag zum Hauptseminar Modul AC V 22.01.2013 Eva Fürsattel."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen