块体气凝胶新型通用合成方法凝胶化机理的实验论证与计算模拟

项目名称： 块体气凝胶新型通用合成方法凝胶化机理的实验论证与计算模拟

项目编号： No.51172163

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 周斌

作者单位： 同济大学

项目金额： 59万元

中文摘要： 纳米多孔气凝胶是一类兼具宏观特性和小尺寸效应的超轻质固态材料，在民用、航空与国防等领域有特殊应用。无机分散溶胶凝胶法作为一种新兴的通用合成方法，解决了多族多周期气凝胶的制备难题。本项目在发展无机分散溶胶凝胶法的基础上，对比多种方法合成气凝胶的特性，实验探索关键的表面活性剂聚丙烯酸的多重效应，并分解溶胶-凝胶过程，揭示其凝胶化机理；基于分子动力学或第一性原理的计算技术模拟聚丙烯酸长链分子/金属离子复杂胶体系统的空间与电子结构关系，构建凝胶生长的理论模型；应用凝胶化机理，通过调整水解与缩聚条件、调控胶粒成核与生长模型、优化后处理参数等方式实现对多族多周期元素氧化物气凝胶的微结构控制；拓展凝胶化机理，研究多聚硅酸链与多聚钽氧链等多种无机长链分子与金属离子之间的相互作用机制，建立活性链状高分子在胶体体系中的普适理论。

中文关键词： 气凝胶；无机分散溶胶凝胶法；PAA；凝胶机理；微结构

英文摘要：

英文关键词： aerogel；dispersed inorganic sol-gel (DIS) method；PAA；gelation mechanism；microstructure