Effect of «Water-Precursor» Ratio on the Structural Characteristics of Aluminum Oxide Aerogels

Методом золь-гель синтеза и последующей сверхкритической сушкой получены аэрогели на основе оксида алюминия. Золь-гель синтез осуществляли добавлением эпихлоргидрина к растворенному в воде и этаноле хлориду алюминия. Сверхкритическую сушку гелей проводили в среде сверхкритического диоксида углерода СК-С0 при 40 °С и 12 МПа в течение 8 ч. Структурные характеристики аэрогелей изучены методами низкотемпературной адсорбции азота, гелиевой пикнометрии и сканирующей электронной микроскопии. Полученные аэрогели имеют высокие удельную поверхность (до 764 м/г) и пористость (до 96,2 %, объемом пор до 4,9 см/г), а также низкую плотность (до 0,066 г/см). Установлено, что структурные характеристики аэрогелей на основе оксида алюминия можно регулировать путем изменения отношения «вода : прекурсор». В частности, увеличение этого отношения приводит к росту удельной площади поверхности и объема пор. Alumina aerogels were obtained using sol-gel synthesis and subsequent supercritical drying. Sol-gel synthesis was carried out by adding epichlorohydrin to aluminum chloride dissolved in water and ethanol. Supercritical drying (SCD) of gels was carried out in supercritical carbon dioxide at 40 °C and 12,0 MPa for 8 hours. The structural characteristics of aerogels were studied by nitrogen porometry, helium pycnometry and scanning electron microscopy. The resulting materials have high specific surface area (up to 764 m/g) and porosity (up to 96,2 %, pore volume up to 4,9 cm/g) and low density (below 0,066 g/cm). It was found that the structural characteristics of aerogels can be controlled by changing the «water : precursor» ratio. In particular, an increase in this ratio leads to an increase in the specific surface area and pore volume.