PEG-300修饰SiO2薄膜:性能优化与热稳定性提升
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更新于2024-08-11
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"PEG-300对SiO2薄膜的修饰 (2012年) - 西安工程大学学报"
这篇论文探讨了如何通过引入聚乙二醇300(PEG-300)来改善二氧化硅(SiO2)薄膜的性能。在SiO2薄膜的制备过程中,研究人员使用了溶胶-凝胶法和浸渍提拉技术,以正硅酸乙酯为主要原料在玻璃载片上形成薄膜。关键在于,他们在制备过程中添加了PEG-300,以此观察其对SiO2溶胶性质的影响。
研究表明,PEG-300在SiO2溶胶中起到了降低粘度的作用,其临界胶束浓度(CMC)的体积分数大约为6.16%。这意味着在该浓度下,PEG-300分子开始聚集形成胶束,有助于改善溶胶的流变性和稳定性。此外,PEG-300对溶胶的稳定作用与其添加量密切相关,最佳的添加量为15%(质量分数)。在这个比例下,PEG-300能够显著改善SiO2薄膜的性能。
具体而言,添加PEG-300能够减小薄膜的孔径并增加比表面积,从而提高薄膜的热稳定性。通过热重差热分析(TG-DTG)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和 Brunauer-Emmett-Teller(BET)等测试方法,研究人员对薄膜的性能、结构和孔径分布进行了详细表征。结果显示,经PEG-300处理后的二氧化硅薄膜比表面积可达334.89 m²/g,孔容为0.28 cm³/g,平均孔半径为2.36 nm,最小可能孔半径为1.04 nm。
二氧化硅溶胶因其独特的性质,如均匀的颗粒大小、大的比表面积和良好的成膜能力,在多个领域有着广泛应用,包括作为催化剂载体、陶瓷材料、复合涂料和吸附剂。而溶胶-凝胶法制备的无机薄膜,尤其是二氧化硅薄膜,因其出色的热化学稳定性,适合在极端环境下使用。然而,传统的制备工艺仍存在一些问题,如稳定性不足、孔隙率低和机械强度低等。因此,对制备工艺的改进,如在溶胶中加入PEG-300,成为提高薄膜性能的关键。
这篇论文的研究不仅提升了SiO2薄膜的性能,也为解决上述问题提供了新的思路。通过调整PEG-300的添加量,可以实现对薄膜孔径和比表面积的精确控制,这对于优化二氧化硅薄膜在各种应用中的性能至关重要。同时,这也为其他类似无机薄膜的改性提供了参考。
2023-02-23 上传
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2023-03-14 上传
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