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 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) H 2 O Ti(OH) HOiPr TiO 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 Hüsing, N.; Schubert, U. Angew. Chem. 1998, 110, Zeitler, I. Dissertation, Silika-Hybridmaterialien für Antifogging-Beschichtungen, Bayreuth, 2008 Dorcheh, A. S., Abbasi, M. H. J. Mater. Process. Tech. 2008, 199, Adebajo, M. O., Frost, R. L., Kloprogge, J. T., Carmody, O., Kokot, S. J. porous Mat. 2003, 10, Wiener, M. Dissertation, Synthese und Charakterisierung Sol-Gel-basierter Kohlenstoff-Materialien für die Hochtemperatur-Wärmedämmung, Würzburg, 2009 Schaefer, D. W. Science 1989, 243, Schmidt, H. K. ChiuZ 2001, 35, ftp://data.cc-nanochem.de/SummerSchool2005/loebmann1.pdf Burchell, M. J., Graham, G., Kearsley, A. Annu. Rev. Earth Planet. Sci. 2006, 34, Schwertfeger, F. J. Sol-Gel-Sci. Tech. 1994, 2, Alnaief, M. Dissertation, Process Development for Production of Aerogels with Controlled Morphology as Potential Drug Carrier Systems, Hamburg,


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

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen