超临界气凝胶干燥装置的干燥原理介绍
时间:2021-04-19 阅读:3770
气凝胶是一种具有高比表面积、低堆积密度的多孔纳米材料,由于气凝胶具有*的纳米结构,因此在航天、催化、环境保护等领域有着广阔的应用前景,其制备技术已成为化学工程研究的一个新兴领域。
超临界气凝胶干燥装置主要由气源系统、制冷系统、流量控制系统、温度控制系统、压力控制调节系统、干燥装置、分离装置、电脑控制系统及电气控制、支架箱体等组成。该装置既可用于无机凝胶的干燥,又可以用于有机凝胶的干燥。凝胶的干燥过程是其中重要的一个过程。采用常规的干燥过程,液体的表面张力使凝胶的收缩非常大,导致有时只能得到大颗粒,近年来发展起来的超临界气凝胶干燥技术则能够克服这一缺点。
超临界干燥旨在通过压力和温度的控制,使溶剂在干燥过程中达到其本身的临界点,形成一种超临界流体,处于超临界状态的溶剂无明显表面张力,从而可以实现凝胶在干燥过程中保持完好骨架结构。
由于超临界流体兼具气体和液体的性质,无气液界面,因此也就没有表面张力存在,此时的凝胶毛细管孔中并不存在由表面张力产生的附加压力。因此利用在超临界流体条件下对凝胶进行干燥,不会产生由附加压力而引起的凝胶结构的坍塌,避免了凝胶在干燥过程中的收缩,保持了凝胶网络框架结构,制得具有高比表面积、粒径分布均匀、大孔容的超细气凝胶。
CO2的临界温度接近于室温,且CO2无毒,不易燃易爆。因此CO2必然是进行超临界流体干燥的一种良好干燥介质。液态CO2置换超临界干燥法是用CO2取代有机溶剂作为干燥介质进行超临界干燥。
希望上述内容能够帮助大家更好的了解本装置。