氧化钇掺杂块状SiO2气凝胶的制备与表征
Properties and Characterization of SiO2 Monolithic Aerogels Doped with Yttrium
作者单位E-mail
张君君 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009  
仲亚 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009  
沈晓冬 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009 xdshen@njtech.edu.cn 
崔升 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009  
孔勇 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009  
冀黎莉 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009  
李博雅 南京工业大学材料科学与工程学院, 南京 210009  
摘要: 以正硅酸四乙酯(TEOS)为前驱体,YCl3·6H2O为掺杂剂,采用溶胶-凝胶法并结合CO2超临界干燥工艺得到了块状Y2O3-SiO2气凝胶,其中Y2O3掺杂含量控制在5wt%~30wt%范围内。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、X射线荧光分析(XRF)等测试手段对样品进行表征。结果表明:经过氧化钇掺杂后得到的Y2O3-SiO2气凝胶,不仅维持了SiO2气凝胶原有的空间网络结构,而且具有更高的热稳定性,经过900℃热处理2h后,10wt%Y2O3(0.447g的YCl3·6H2O)掺杂的Y2O3-SiO2气凝胶仍然处于无定形态,平均孔径约为21.3nm,比表面积高达643.8m2·g-1
关键词: 溶剂-凝胶  CO2超临界干燥  Y2O3-SiO2气凝胶  热处理
基金项目: 教育部“长江学者和创新团队发展计划”(No.IRT1146);江苏省高校优势学科建设工程项目(PAPD)资助项目;江苏省博士后科研资助(No.1302053B)。
Abstract: Yttrium doped SiO2 monolithic aerogels were prepared with YCl3·6H2O, TEOS as raw material by sol-gel method and CO2 supercritical drying technique, and the doping concentrations are in the range of 5wt%~30wt% Y2O3. The structures and properties of samples were analyzed by means of SEM (Scanning electron microscope), TEM (Transmission electron microscope), XRD (X-ray diffraction), BET (Brunauer-Emmett-Teller) and XRF (X-ray fluorescence). The results showed that Y2O3-SiO2 aerogels maintained the original space network structures of SiO2 aerogels. Improvements in thermal stability were obtained by incorporation of yttrium species during the aerogels preparation. When treated by the thermal treatment with 900 ℃ for 2 h, the 10wt% (0.447 g of YCl3·6H2O)Y2O3-SiO2 aerogels still showed an amorphous state and gave a larger surface area of 643.79 m2·g-1,and the average pore diameter was about 21.3 nm.
Keywords: sol-gel  CO2 supercritical fluid drying  Y2O3-SiO2 aerogels  thermal treatment
投稿时间:2013-08-01 修订日期:2013-10-28
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张君君,仲亚,沈晓冬,崔升,孔勇,冀黎莉,李博雅.氧化钇掺杂块状SiO2气凝胶的制备与表征[J].无机化学学报,2014,30(4):793-799.
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