Аэрогель менен ксерогельдин негизги айырмасы аэрогельдер гелден суюктук суперкритикалык абалда алынганда пайда болот, ал эми ксерогель гелден суюктук бөлмө температурасында бууланганда пайда болот.
Гель негизиндеги нано адсорбенттер аэрогель, гидрогель жана ксерогель болуп кеңири классификацияланышы мүмкүн. Аэрогельдерди жана ксерогельдерди кургатуу процессинен кийин алардын кеуектүү текстурасын сактай алган кургатылган гелдер катары сүрөттөсөк болот. Бул сактоо толук же жарым-жартылай болушу мүмкүн. Бул көзөнөктүү гелдер сол-гелди иштетүүнүн өзгөчө ийкемдүүлүгүнөн келип чыккан жагымдуу касиеттерге ээ. Биз муну ар кандай кургатуу ыкмалары менен айкалыштыра алабыз, алар аэрогельдерге же ксерогельдерге алып келиши мүмкүн.
Аэрогель деген эмне?
Аэрогельди суперкритикалык абалда кургатуу аркылуу гелден пайда болгон катуу зат катары аныктоого болот. Аэрогельдердеги кургатуу процессин тоңдурма кургатуу, суперкритикалык кургатуу же чөйрө басымында кургатуу деп айтууга болот. Аэрогель жеңил материал жана 200 – 1000 м2/г арасында өзгөргөн чоң беттик аянтты көрсөтөт. Анын көптөгөн маанилүү касиеттери бар, мисалы:
- Көзөмөлгө алынган тешикчелердин чоң көлөмүн бөлүштүрүү
- Жогорку өткөрүмдүүлүк
- Айкындуулук
- Төмөн тыгыздык
- Ийкемдүүлүк
- Төмөн диэлектрдик туруктуу
- Жогорку механикалык күч
01-сүрөт: Аэрогель флакасы
Бул касиеттери аэрогельди сууну булгоочу заттарды адсорбциялоо сыяктуу кеңири спектрдеги колдонуу үчүн күчтүү талапкер кылат. Салыштырмалуу, гелдин бул түрү чоң тешикчелердин көлөмү менен бирге чоң беттик аянтын жана көзөнөктүүлүгүн көрсөтөт. Аэрогельдердин ар кандай түрлөрү бар, анын ичинде графенге негизделген аэрогельдер, кремнийдин негизиндеги аэрогельдер, цеолиттик аэрогельдер жана башкалар. Бул аэрогельдердин эң кеңири таралган мисалдары. Мындан тышкары, бул аэрогельдерди электростатикалык өз ара аракеттенүү аркылуу тандалма адсорбцияны жакшыртуу үчүн оңой эле өзгөртүп, функционалдаштырууга болот.
Xerogel деген эмне?
Xerogel гелдин катуу формасы, аны тоскоолдуксуз кичирейтүү менен кургатуудан алынат. Ксерогельдерди кургатуу процесси кадимки ыкмаларды колдонуу менен стандарттуу шарттарда эриткичтин буулануусун камтыйт. Xerogels жогорку жылуулук туруктуулугуна ээ мезопороздук материалдар. Ксерогелдин эң маанилүү касиеттери төмөнкүлөр:
- Уулуу эмес
- Энемдүү
- Биологиялык шайкеш
- Жогорку бетинин аянты
- Жогорку көзөнөктүүлүк
- Оңой өзгөртүүгө болот
Ксерогелдердин эң кеңири таралган мисалдары – көмүртектүү ксерогельдер жана кремний диоксидинин негизиндеги аэрогельдер. Булар негизинен сууну тазалоо боюнча изилдөөлөр.
02-сүрөт: тешиктүү Xerogel
Кургатуу процессин кароодо башка процесстен алынган алкогель же гидрогель ксерогельге айланат. Бул процессте көлөм бууланууда жоголгон суюктуктун көлөмүнө барабар өлчөмдө азаят. Мындан тышкары, гелдин кичирейиши тешикчелерди толтуруучу суюктуктун тешикчелердин дубалына тийгизген капиллярдык күчтөрүнөн пайда болот. Бул көлөмдө, салмакта, тыгыздыкта жана структурада эң чоң өзгөрүүлөр болгон этап. Андан кийин кичирейүү токтошу мүмкүн, анткени кургатылган гел тармагы бир аз катуулукка жеткен.
Арогель менен Ксерогельдин ортосунда кандай айырма бар?
Аэрогель менен ксерогельдин негизги айырмасы аэрогельдер гелден суюктук суперкритикалык абалда алынганда пайда болот, ал эми ксерогель гелден суюктук бөлмө температурасында бууланганда пайда болот. Мындан тышкары, аэрогель ксерогельге караганда салыштырмалуу чоңураак.
Төмөнкү инфографикада аэрогель менен ксерогельдин ортосундагы айырмачылыктар жанаша салыштыруу үчүн таблица түрүндө берилген.
Кыскача маалымат – Аэргел менен Xerogel
Аэрогель жана ксерогель катуу гелдик материалдардын маанилүү түрлөрү. Аэрогель менен ксерогельдин негизги айырмасы аэрогельдер гелден суюктук суперкритикалык абалда алынганда пайда болот, ал эми ксерогель гелден суюктук бөлмө температурасында бууланганда пайда болот.
