高性能气凝胶材料(精)/先进化工材料关键技术丛书9787122409454
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作者中国化工学会 组织编写 沈晓冬、崔升 等 著
出版社化学工业
ISBN9787122409454
出版时间2022-06
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定价298元
货号32255294
上书时间2024-12-27
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作者简介
沈晓冬，南京工业大学教授，“973计划”项目首席科学家、教育部“无机非金属材料及应用”创新团队带头人。兼任国家新材料产业发展战略咨询委员会委员，中国海洋材料产业技术创新联盟副理事长，中国建材联合会科技教育委员会副主任，教育部高等学校材料类专业教学指导委员会委员，中国绝热节能材料协会副会长、首席专家兼气凝胶材料分会会长，中国硅酸盐学会绝热分会副理事长、水泥分会副理事长，江苏省硅酸盐学会副理事长，江苏省复合材料学会监事长等职务。获江苏省十大杰出专利发明人和南京市十大科技之星等称号。
三十多年来一直从事硅酸盐材料基础研究、技术开发、成果转化与新材料产业化工作。在气凝胶纳米材料、高性能低碳水泥以及先进电池材料等方面取得了众多创新成果。攻克了耐高温气凝胶网络结构调控与低成本制备关键技术，实现了产业化和工程应用。创办中国气凝胶材料国际学术研讨会，创建中国气凝胶材料行业协会组织，建立中国气凝胶材料产业体系。作为“水泥低能耗制备与高效应用的基础研究”（“973计划”项目）首席科学家，带领团队在水泥的高性能、低碳化与长寿命等方面开展创新研究。在硅酸盐水泥熟料矿物水化活性本质、阿利特晶体结构调控、熟料矿物组成优化等基础研究以及技术开发与工业应用等方面取得了重要成果。
发表400余篇学术论文，获中国发明专利50件，美国、日本与欧洲等国发明专利5件，主编专著5部。获国家科技进步二等奖1项、省部级科学技术一等奖2项、二等奖等8项，获江苏省高等教育教学成果特等奖1项。
崔升，教授，博导。现任南京工业大学材料科学与工程学院副院长兼电光源材料研究所副所长、中国建筑材料联合会建材行业气凝胶材料重点实验室副主任、南工大-航天806所“航天特种热防护材料技术联合实验室”主任等。中国绝热节能材料协会常务理事/副秘书长兼气凝胶分会副会长/秘书长、中国材料研究学会青委会理事、中国硅酸盐学会绝热材料分会理事等。美国佐治亚理工学院访问学者。
主要研究方向为气凝胶材料、纳米复合材料、光电功能材料等。承担了国家自然科学基金、前沿技术基础加强项目、前沿技术配套项目、江苏省重点研发计划项目、江苏省临床医学专项项目等60余项。气凝胶和光电材料等相关技术转让/合作多家企业并实现规模化生产，主办气凝胶国际学术研讨会和产业创新发展大会等。在EnergyEnvironmentalScience、ChemicalCommunications、ActaBiomaterialia等发表论文200余篇，授权国家发明专利50余项，参编国家标准1项。获教育部技术发明二等奖等。
目录
第一章 绪 论001
第一节 气凝胶概述002
一、气凝胶定义003
二、气凝胶制备003
三、气凝胶结构007
四、气凝胶隔热机理024
第二节 气凝胶材料应用027
一、隔热领域027
二、隔声领域028
三、光学领域028
四、电学领域029
五、催化领域031
六、环保领域032
七、其他领域033
第三节 气凝胶技术展望033
参考文献035
第二章 氧化硅气凝胶的制备与表征039
第一节 氧化硅气凝胶的制备040
一、硅源和溶剂的选择042
二、催化剂的选择与催化方法043
三、催化剂对醇凝胶的影响043
四、醇凝胶的影响因素046
五、醇凝胶老化050
六、超临界干燥工艺051
第二节 氧化硅气凝胶的表征054
一、孔结构分析054
二、微观形貌分析055
三、傅里叶红外光谱分析056
四、热失重分析056
五、耐温性分析057
参考文献058
第三章 氧化硅气凝胶复合材料及隔热性能061
第一节 氧化硅气凝胶复合材料的纤维增强062
一、纤维增强氧化硅气凝胶复合材料工艺参数设计及制备063
二、短切纤维对氧化硅气凝胶复合材料性能的影响065
三、无机纤维毡对氧化硅气凝胶复合材料性能的影响068
第二节 氧化硅气凝胶复合材料的遮光改性078
一、遮光改性氧化硅气凝胶复合材料工艺参数设计与制备079
二、遮光剂掺入方式对氧化硅气凝胶复合材料性能的影响081
三、偶联剂对遮光改性氧化硅气凝胶复合材料的影响086
四、遮光剂掺入量对氧化硅气凝胶复合材料的影响090
五、遮光剂种类对氧化硅气凝胶复合材料的影响097
六、新型低热导氧化硅气凝胶绝热复合材料的应用研究099
参考文献101
第四章 氧化硅气凝胶功能化改性及吸附性能105
第一节 CO2吸附用氨基功能化氧化硅气凝胶106
一、CO2吸附测试方法和原理107
二、氨基改性SiO2气凝胶113
三、氨基杂化SiO2气凝胶113
四、钛掺杂氨基杂化SiO2气凝胶121
五、氨基杂化RF/SiO2复合气凝胶130
第二节 重金属离子吸附用氨基改性氧化硅气凝胶139
一、Cu2+吸附139
二、Cr3+吸附146
三、其他重金属离子吸附148
第三节 有机物吸附用疏水氧化硅气凝胶149
一、烷烃吸附149
二、苯类有机物吸附154
三、硝基类有机物吸附156
四、其他有机物吸附160
第四节 氨气吸附用超亲水氧化硅气凝胶161
一、氨气吸附研究进展161
二、超亲水SiO2气凝胶制备及氨气吸附性能163
参考文献166
第五章 稻壳为原料制备氧化硅气凝胶169
第一节 由稻壳制备高纯纳米SiO2170
一、高纯纳米SiO2制备171
二、高纯纳米SiO2结构分析177
第二节 由稻壳超临界干燥制备SiO2气凝胶179
一、水玻璃制备及影响因素179
二、SiO2气凝胶制备及影响因素182
第三节 由稻壳常压干燥制备SiO2气凝胶190
一、SiO2气凝胶制备及改性工艺191
二、多步溶剂置换-表面改性工艺192
三、一步溶剂置换-表面改性制备SiO2气凝胶的结构与性质197
四、一步溶剂置换-表面改性机理202
第四节 氨基改性SiO2气凝胶及其CO2吸附性能203
一、氨基改性SiO2气凝胶的制备205
二、氨基改性SiO2气凝胶的结构和性质205
参考文献210
第六章 其他氧化物气凝胶213
第一节 Al2O3气凝胶214
一、Al2O3气凝胶制备方法214
二、影响Al2O3气凝胶性能的主要因素218
三、Al2O3气凝胶的失效机理221
第二节 TiO2基气凝胶222
一、TiO2气凝胶223
二、TiO2/SiO2复合气凝胶226
第三节 载紫杉醇磁靶向四氧化三铁气凝胶制备及性能231
一、多孔朵状Fe3O4气凝胶微球制备231
二、载紫杉醇磁靶向气凝胶微球制备及药物释放行为238
三、载紫杉醇磁靶向气凝胶微球裸鼠体内抑瘤分析243
参考文献245
第七章 炭/氧化铝复合气凝胶249
第一节 炭/氧化铝复合气凝胶制备及影响因素250
一、碳源与铝源反应摩尔比的影响252
二、合成工艺参数对凝胶时间的影响254
三、合成工艺参数对气凝胶表观性质的影响255
第二节 炭/氧化铝复合气凝胶组织结构分析258
一、红外光谱分析258
二、热重-差示扫描热分析259
三、微观形貌分析259
四、物相组成分析262
五、孔结构分析264
第三节 碳纤维毡增强C/Al2O3复合气凝胶隔热材料271
一、碳纤维毡增强C/Al2O3复合气凝胶隔热材料的制备272
二、微观形貌分析273
参考文献274
第八章 碳化硅气凝胶275
第一节 碳化硅气凝胶制备方法276
一、碳化硅气凝胶制备研究进展276
二、碳化硅气凝胶制备关键影响因素281
三、碳化硅气凝胶表征283
第二节 碳化硅气凝胶组织结构生长演变285
一、溶胶-凝胶过程组织结构生长机制285
二、热处理过程组织结构演变规律286
第三节 碳化硅气凝胶形成机理292
一、碳热还原机理292
二、镁热还原机理295
第四节 氨基功能化碳化硅气凝胶296
一、氨基功能化碳化硅气凝胶的制备与结构演变296
二、氨基功能化碳化硅气凝胶CO2吸附性能299
第五节 纤维增强碳化硅气凝胶300
参考文献303
第九章 聚酰亚胺气凝胶305
第一节 聚酰亚胺气凝胶制备方法概述306
一、两步法制备PI气凝胶306
二、一步法制备PI气凝胶308
第二节 羧基功能化聚酰亚胺气凝胶308
一、羧基功能化聚酰亚胺气凝胶合成与表征308
二、羧基功能化聚酰亚胺气凝胶CO2吸附性能315
第三节 含酰胺基聚酰亚胺气凝胶319
一、含酰胺基聚酰亚胺气凝胶合成与表征319
二、含酰胺基聚酰亚胺气凝胶性能323
第四节 ODA/DABA共聚聚酰亚胺气凝胶325
一、ODA/DABA共聚聚酰亚胺气凝胶合成与表征325
二、共聚聚酰亚胺气凝胶性能330
第五节 聚酰亚胺/SiO2复合气凝胶332
一、聚酰亚胺/SiO2复合气凝胶合成与表征332
二、聚酰亚胺/SiO2复合气凝胶性能337
参考文献339
第十章 石墨烯基气凝胶341
第一节 磁性铁钴LDH负载氧化石墨烯气凝胶343
一、磁性铁钴LDH负载氧化石墨烯气凝胶制备343
二、工艺参数的确定343
三、掺杂GO的磁性铁钴LDH负载氧化石墨烯气凝胶样品表征345
第二节 金属单原子气凝胶351
一、金属单原子气凝胶的制备351
二、工艺参数的确定353
三、Co（0.5%）-N（1%）-GA表征355
四、密度泛函理论计算361
第三节 rGO-TiO2气凝胶材料364
一、rGO-TiO2气凝胶材料制备364
二、可见光催化CO2还原测试结果365
三、催化性研究367
四、rGO-TiO2气凝胶的表征369
第四节 W18O49/rGA气凝胶373
一、W18O49/rGA气凝胶的制备373
二、气体传感测试系统374
三、W18O49/rGA气凝胶的晶体结构375
四、W18O49/rGA气凝胶的微观结构376
五、W18O49/rGA气凝胶的气敏性能377
参考文献379
索 引380
内容摘要
《高性能气凝胶材料》是“先进化工材料关键技术丛书”的一个分册。
本书是南京工业大学气凝胶纳米材料研究团队二十年部分研究成果的总结性专著，详细介绍了与高性能气凝胶纳米材料基础理论、关键核心技术、主要生产工艺和重点应用等密切相关的研究成果，包括：气凝胶基本原理；氧化硅气凝胶及其复合材料的制备和性能；氧化硅气凝胶的功能化改性及吸附性能；稻壳为原料制备氧化硅气凝胶的方法及吸附性能；氧化铝和氧化钛气凝胶的制备；载紫杉醇磁靶向四氧化三铁气凝胶的制备及性能；炭/氧化铝复合气凝胶的制备和表征；碳化硅气凝胶的制备、结构和性能；聚酰亚胺气凝胶的制备、改性、结构和性能；石墨烯基气凝胶的制备及催化和气体传感性能等。
本书内容代表了国内外近年来在气凝胶材料领域的研究水平，对于气凝胶及其复合材料的科学技术研究具有重要的参考价值，对气凝胶材料生产和应用具有实际指导作用。
本书适合材料、化工领域，尤其是从事气凝胶材料科研、开发和生产工作的科技人员阅读，也可供高等院校无机非金属材料、功能材料、化学、化工及相关专业师生参考。
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