тає. Дозрівання гелю проводять до формування достатньо міцної структури.
• Стадія 5. Сушка - видалення рідини з просторової структури гелю. При видаленні вільної води з гелю формуються змочуючі капілярні меніски, що призводить до виникнення додаткового (лапласовского) тиску. Лапласовское тиск залежить від кривизни поверхні рідини в порах:
В В
де О” р - різниця тисків всередині рідини, що має вигнуту і плоску поверхні:
- радіус кривизни меніска рідини;
Пѓ - Поверхневий натяг дисперсійного середовища. Радіус кривизни меніска пов'язаний з радіусом пори співвідношенням:
де r k - радіус капіляра: О? - Кут змочування стінок пори дисперсійним середовищем. p> На стадії сушіння капілярні сили призводять до розтріскування просторової структури гелю. Капілярний тиск залежить від розмірів пор і змочування стінок пір дисперсійної середовищем. Для зниження капілярного тиску сушку гелю переважно проводити під вакуумом, а також шляхом обробки гелю хімічними реагентами (Поверхнево речовинами, органічними кислотами і спиртами, фор-мамідом та ін.) Ці речовини впливають на всі стадії процесу переходу золю в гель, зменшують міжфазне натяг в порах і знижують дію капілярних сил при сушінні. Розміри пір можна регулювати хімічною обробкою гелю. Умови проведення сушіння в значній мірі впливають на властивості ксерогелей (Аерогелей). Для отримання моноліту рекомендується сушку проводити в гіперкрітіческого умовах. p> • Стадія 6. На цій стадії відбувається дегідратація кремнезему шляхом видалення поверхневих силанольних груп. Одним із способів дегідратації є обробка гелю хлорсіланов з метою хімічного заміщення силанольних груп кремнезему. Реакція протікає по схемою:
CI в‰Ў Si (CH 3 ) 3 + в‰Ў Si-OH -> в‰Ў Si-0-Si в‰Ў (CH 3 ) 3 + HCI. br/>
При 400 Г· 800 С Лљ HCI десорбується. Розкладання кремнійор-ганических сполук відбувається при температурі> 400 В° С, а при проведенні процесу нижче 400 В° С дегідратація повністю оборотна.
Наноспіралі оксиду кремнію
У багатьох наукових журналах публікуються статті, в яких вчені синтезують і описують все нові і нові неорганічні структури. Однак для потенційного застосування різних матеріалів одним з найважливіших критеріїв є відтворюваність тих чи інших видатних результатів. Група французьких учених вирішила частина цієї нелегкої проблеми в роботі, опублікованій нещодавно в NanoLetters. Вони розробили в деталях підхід для отримання різних наноструктур, починаючи від нанотрубок і закінчуючи наноспіралямі, на основі діоксиду кремнію за допомогою золь-гель технології. p> Золь-гель процес є досить простим прикладом самоорганізації органічних систем. А отримані за допомогою даної технології органічні наноструктури можна використовувати в якості темплатів для створення матеріалів з найекзотичнішій морфологією. Зокрема, даний...
