Изготовление аэрогеля из диоксида кремния в домашних условиях

Описание: Я следовал инструкциям по рецепту силикатного ТМОС с сайта http://www.aerogel.org и успешно изготовил несколько небольших кусочков аэрогеля в своей домашней мастерской.

Две основные трудности: 1. Получение ТМОС или ТЭОС (ключевого химического ингредиента) и 2. Изготовление сверхкритической сушильной камеры. Компоненты для камеры можно приобрести на сайте http://www.mcmaster.com или в другом месте, где продаются промышленные трубопроводные фитинги. Вам также понадобится жидкий углекислый газ. Я использовал 20-фунтовый баллон, купленный в местном магазине сварочного оборудования. Большая часть стоимости приходится на сам баллон, поскольку заправка стоит всего 20–30 долларов. Возможно, вы найдете магазин сварочного оборудования, который сдаст баллон в аренду.

Приобретение ТМОС затруднено, поскольку поставщики химикатов, как правило, неохотно продают его частным лицам.

Процесс изготовления аэрогеля следующий:

1. Смешайте ТМОС, метанол и гидроксид аммония. Разлейте смесь по формам и дождитесь образования геля.
2. Погрузите гель в метанол и подождите сутки, пока оставшаяся в геле вода не растворится в метаноле.
3. Слейте метанол и замените его свежим. Подождите сутки и повторите процедуру. Повторите этот процесс несколько раз в течение трёх дней.
4. Перенесите гель в сверхкритическую сушильную камеру и заполните её метанолом.
5. Добавьте жидкий CO2, затем откройте нижний клапан камеры, чтобы удалить метанол. Убедитесь, что гели всегда покрыты жидким CO2.
6. Подождите сутки, пока метанол не растворится в жидком CO2.
7. Откройте нижний клапан и удалите оставшуюся часть метанола.
8. Повторите процедуру слива метанола, следя за тем, чтобы гели оставались погруженными в жидкий CO2. Повторите слив/замену CO2 несколько раз в течение 2-3 дней.
9. Повысьте температуру камеры, чтобы CO2 стал сверхкритическим. Медленно стравливайте воздух из камеры, одновременно подавая нагрев, чтобы обеспечить переход CO2 из сверхкритической фазы в газовую. Продолжайте медленно стравливать воздух из камеры, затем извлеките готовые аэрогели.