二氧化硅气凝胶简介
气凝胶（aerogels）通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶是一种固体，但是99%都是由气体构成，外观看起来像云一样。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。
最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。SiO2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为1-100 nm，比表面积为200-1000 m2/g，而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/（m?k）。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。
一、气凝胶发展历史
早在1931年，Steven.S.Kistler就开始研究气凝胶。他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩，用超临界水再溶解二氧化硅，用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。但受当时科研手段的限制，这种材料的研制并没有引起科学界的重视。
上世纪七十年代，在法国政府的支持下，Stanislaus Teichner在寻找一种用于存储氧和火箭燃料的多孔材料的过程中，找到一种新的合成方法，即把溶胶- 凝胶化学方法用于二氧化硅气凝胶的制备中。这种方法推动了气凝胶科学的发展。
此后，气凝胶科学和技术得到了快速发展。1983年Arlon Hunt 在Berkeley 实验室发现可用更安全、更廉价的二氧化硅气凝胶制作方法。与此同时，微结构材料研究小组发现可用具有更低临界温度和临界压力的二氧化碳超临界流体取代乙醇作为超临界干燥的流体，使得超临界干燥技术得以向实用化阶段迈进。
八十年代后期，Larry Hrubesh 领导的研究者在Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) 制备了世界上最轻的二氧化硅气凝胶，密度是0.003 g/cm 3，仅有空气的3倍。不久之后，Rick Pekala(LLNL) 制备了有机气凝胶，包括间苯二酚-甲醛气凝胶、三聚氰胺-甲醛气凝胶。间苯二酚-甲醛气凝胶能够被热解得到纯碳气凝胶，该方法开创了气凝胶研究的新领域。
进入九十年代以后，对于气凝胶领域的研究更为深入。据不完全统计，近
年来在各类杂志上有关气凝胶的文章以达三千多篇。美国的Science 杂志把气凝胶列为十大热门科学之一。
我国同济大学波耳固体物理研究所于90年代初在国内率先开展了气凝胶的研究工作，积累了较为丰富的经验。此外，中科院物理与化学所、清华大学、山西煤化所、南京大学、中国科学技术大学、国防科技大学、北京化工大学、武汉大学、大连理工大学等也于近期开展了气凝胶方面的研究工作。
总的来说，由于气凝胶昂贵的制备成本、材料本身难以克服的低强度、高脆性等缺点成为制约其广泛应用的瓶颈，因此也成为今后各国科学家共同努力突破的关键。
二、气凝胶的性质
1. 隔热性
气凝胶材料具有极低的导热系数，可达到0.013-0.016W/(m·K),低于SiO
2
静态空气（0.024W/(m·K)）的热导系数,比相应的无机绝缘材料低2-3个数量级。即使在800℃的高温下其导热系数才为0.043W/(m·K)。高温下不分解，无有害
硅气凝胶与各种耐热纤维复合后，可制成气体放出，属于绿色环保型材料。SiO
2
各种形式的保温材料。可广泛用于工业、建筑、管道、汽车、航天等领域。
2. 隔音性
由于硅气凝胶的低声速特性，它还是一种理想的声学延迟或高温隔音材料。该材料的声阻抗可变范围较大(103-107 kg/m2·s)，是一种较理想的超声探测器的声阻耦合材料。
初步实验结果表明，密度在300 kg/m3左右的硅气凝胶作为耦合材料，能使声强提高30 dB，如果采用具有密度梯度的硅气凝胶，可望得到更高的声强增益。
3. 非线性光学性质
由于硅气凝胶的纳米网络内形成量子点结构，化学气相渗透法掺Si及溶液法掺C60的结果表明，掺杂剂是以纳米晶粒的形式存在，并观察到很强的可见光发射，为多孔硅的量子限制效应发光提供了有力证据。利用硅气凝胶的结构以及C60的非线性光学效应，可进一步研制新型激光防护镜。
4. 过滤与催化性质
纳米结构的气凝胶还可作为新型气体过滤，与其它材料不同的是该材料孔洞
大小分布均匀，气孔率高，是一种高效气体过滤材料。
由于该材料特别大的比表而积。气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方而亦有广阔的应用前景。
5. 折射率可调性
硅气凝胶的折射率接近l，而且对红外和可见光的湮灭系数之比达100以上，能有效地透过太阳光中的可见光部分，并阻隔其中的红外光部分，成为一种理想的透明隔热材料，在太阳能利用和建筑物节能方面已经得到应用。
三、气凝胶的用途
（1）工业领域
在石油、化工和冶金行业中，管道、炉窑及其它热工设备普遍存在，用SiO
2气凝胶及其复合材料替代传统的保温材料对它们进行保温，可以大大减少热能损失，提高热能利用率。还可以用作液态天然气罐和储油罐等以及汽车、飞机等发动机和排气管的隔热材料。
（2）民用领域
气凝胶可用作为冰箱的隔热材料，还可以用于楼用热导率极低的掺杂SiO
2
房建筑的保温、隔音材料等。常用建筑保温材料多为聚苯乙烯、聚氨酯等高分子发泡材料，材料尺寸较厚，给施工以及后期稳定性带来许多问题，而且高分子保
气凝胶能耐高温，一般在800℃下，结构、性温材料易燃，容易引起火灾。SiO
2
能无明显变化，是一种安全、节能、环保的超级绝热材料。
气凝胶也正走进我们的日常生活。运动器材公司邓禄普(Dunlop)已经研制出一系列用气凝胶加固的壁球和网球球拍，据说这种球拍能释放更大的力量。
登山者也开始从气凝胶中受益。2000年，英国登山者安妮·帕曼特尔穿上带气凝胶鞋垫的靴子爬上珠穆朗玛峰，就连睡袋也加有这种材料。她说：“我唯一的问题就是我的脚太热，这对一名登山者来说是一个大难题。”
（3）太阳能集热器
具有高度透光率及低热导率的气凝胶对入射光几乎没有反射损失，能有效的透过太阳光，气凝胶又能有效阻止热量流失。因此气凝胶特别适合于用作太阳能集热器及其它集热装置的保温隔热材料。将气凝胶绝热材料应用于热水器的储水箱、管道和集热器，将比现有太阳能热水器的集热效率提高1倍以上，而热损失
下降到现有水平的30%以下。
（3）航空航天领域
气凝胶超级绝热材料质量、隔热效果优异，在航空、航天应用领域具有很好
气凝胶复合的应用前景。美国NASA Ames研究中心研发的硅酸铝耐火纤维/SiO
2
绝热瓦已用于航天飞机，俄罗斯的“和平号”空间站也采用了SiO
气凝胶作为
2
隔热保温材料。气凝胶正用来为人类首次登陆火星时所穿的太空服研制一种保温隔热衬里。Aspen Aerogel公司的一位资深科学家马克·克拉耶夫斯基认为，一层18毫米的气凝胶将足以保护宇航员抵御零下130度的低温。他说：“它是我们所见过的最棒的绝热材料。
气凝胶还被用于收集彗星微粒。它就像一个极其柔软的棒球手套，可以轻轻地消减彗星星尘的速度，使它在滑行一段相当于自身长度200倍的距离后慢慢停下来。在进入“气凝胶手套”后，星尘会留下一段胡萝卜状的轨迹，由于气凝胶几乎是透明的，科学家可以按照轨迹轻松地找到这些微粒。
（4）军工
防弹是新型气凝胶的另一个重要用途。美国宇航局的这家公司正在对用气凝胶建造的住所和军车进行测试。根据试验室的试验情况来看，如果在金属片上加一层厚约6毫米的气凝胶，那么，就算被炸药直接炸中，金属片也分毫无伤。（5）过滤和催化中的应用
在环境保护及化学工业方面，纳米结构的气凝胶还可作为新型气体过滤，与其它材料不同的是该材料孔洞大小分布均匀，气孔率高，是一种高效气体过滤
气体，吸附苯等化学有毒气体，材料。气凝胶还可以用作吸附材料，例如吸附CO
2
吸附炸药废水等。
由于该材料特别大的比表而积。气凝胶在作为新型催化剂或催化剂的载体方而亦有广阔的应用前景。
（6）在其它方面的应用
SiO
气凝胶具有极高的比表面积和孔隙率,近年来被广泛应用于Cerenkov探
2
测器中,以探测高能带电粒子。SiO
气凝胶也曾一度被用于等离子体研究中作为
2
惯性限制熔融试验体目标组分。
气凝胶对氖具有良好由轻原子量元素组成的低密度、微孔分布均匀的SiO
2
的吸附性能,因而为惯性约束聚变实验研制高增益靶提供了一个新途径,这对于利用受控热核聚变反应来获得廉价、清洁的能源具有重要意义。
五、研究机构和生产企业
研究机构
目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯潘公司，美国宇航局等。
国内主要集中在在同济大学波尔固体物理实验室、国防科技大学、绍兴纳诺高科、英德埃力生、山东科技大学、北京科技大学等。
六、市场需求与展望
SiO2气凝胶具有独特的介孔结构和性能，应用领域广泛。因其具有优异的绝热性能，可作为超级保温材料，用于各种领域。
2008年，全球保温隔热材料需求100亿平米，2011年达到202亿平米。预计2014年需求将达到230亿平米。中国保温材料需求占全球份额的约29%，其中外墙保温材料需求较大，“十二五”期间，仅新增建筑所需墙体保温材料达到2400万平方米，可创造产值约为200亿元。
表1 全球保温隔热材料需求单位：亿平方米
总体而言，由于SiO
气凝胶制备原料昂贵、超临界干燥工艺复杂，特别是
2
制备高品质气凝胶的技术难度大，阻碍了该的产品的工业化推广。随着对气凝胶的不断深入研究和产业化推广，气凝胶将会在各个领域得到迅速的发展。
气凝胶原理及市场 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显着不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显着高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（~）、低导热系数（~(m·k)）、高孔隙率（80~%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术有限公司等。国内主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、浙江省绍兴市纳诺高科股份有限公司、广东埃力生高新科技有限公司、上海美桥科材料科技有限公司等。 二、基本特性
摘要 近日，环保部公布了我国第一部综合性大气污染防治规划——《重点区域大气污染防治“十二五”规划》。事实上，随着大气污染给人民生活带来的不便增多，人们空前关注大气科学进展以及PM2.5治理的理论依据。本文将从三个方面对大气气溶胶的研究做出总结和分析：大气气溶胶的基本特征，大气气溶胶的气候效应，国内外相关的大气气溶胶研究计划。 关键词：大气气溶胶；气候效应；环境健康；研究综述 前言 气溶胶是指长时间悬浮在空气中能被观察或测量的液体或固体粒子，其实际直径一般为0.001～100μｍ，动力学直径为0.002～100μｍ，对人体、环境、气候等产生着重要的影响。 [4] 由于大气气溶胶在气候、环境等方面的重要作用，近年来越来越引起科学界的重视。 很多过程可以产生气溶胶，根据来源可分为自然气溶胶和人为气溶胶。自然源主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等；人为源主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。工业革命以来，人类活动不仅直接向大气排放大量粒子，更重要的是向大气排放大量的SO2和SO X，NO2和NO X在大气中通过非均相化学反应逐渐转化成硫酸盐和硝酸盐粒子，形成二次气溶胶。污染气体形成的大气气溶胶自工业革命以来有大幅度增加。来自自然源的气溶胶如沙尘，也由于人类活动利用土地变化而发生着改变。尽管气溶胶只是地球大气成分中含量很少的组分，但由于其在许多大气过程中的重要作用而日益受到重视。随着环境污染问题的发展，人们已认识到大气气溶胶自身的污染特性与其物理化学性质以及在大气中的非均相化学反应有着密切的关系。[5] 气溶胶还与其他环境问题如臭氧层的破坏、酸雨的形成、烟雾事件的发生等密切相关。此外，气溶胶对人体和其他生物的生理健康也有其特有的影响。[1] 由于气溶胶的气候效应问题，气溶胶再次成为国际学术界的研究热点之一，大气气溶胶是当今大气化学研究中前沿的领域。国际大气化学研究计划（IGAC）科学指导委员会于1994年将国际全球大气化学研究计划和国际气溶胶计划（ICAP）合并重组，大气气溶胶研究被列为3大研究方向之一。大气气溶胶的研究内容，发展到包括物理和化学的性状、来源和形成、时空分布、对气候变化和环境质量的影响以及对大气化学过程的影响等多方面、多层次的综合研究，也涉及到大气科学的各个领域，具有很强的综合性。
世界上第一个气凝胶产品是1931年制备出的。当时，美国加州太平洋大学(College?of?the?Pacific)的Steven.S.?Kistler提出要证明一种具有相同尺寸的连续网络结构的固体“凝胶”，其形状与湿凝胶一致。证明这种设想的简单方法，是从湿凝胶中驱除液体而不破坏固体形状。如按照通常的技术路线，很难做到这一点。如果只是简单地让湿凝胶干燥，凝胶将会收缩，常常是原来的形状破坏，破裂成小碎片。也就是说，这种收缩经常是伴随着凝胶的严重破裂。Kistler推测:凝胶的固体构成是多微孔的，液体蒸发时的液一气界面存在较大的表面张力，该表面张力使孔道坍塌。此后，Kistler发现了气凝胶制备的关键技术(Kistler,??1932)。?????Kistler研究的第一个凝胶是通过硅酸钠的酸性溶液浓缩制备的SiOZ凝胶。然而，他试图通过把凝胶中的水转变成超临界流体的方式来制备气凝胶却没有成功。Kistler再尝试首先用水充分洗涤二氧化硅凝胶(从凝胶中去掉盐)，然后用乙醇交换水，通过把乙醇变成超临界流体并使它跑掉，第一个真正的气凝胶形成了。Kistler的气凝胶与现在制备的二氧化硅气凝胶类似，是具有相当大的理论研究价值的透明、低密度、多孔材料。在之后的几年时间里，Kistler详尽地表征了他的二氧化硅气凝胶的特性，并制备了许多有研究价值的其它物质的气凝胶材料，包括:A1203?,?W03?,?Fe203?,?Sn02、酒石酸镍、纤维素、纤维素硝酸盐、?明胶、琼脂、蛋白、橡胶等气凝胶。? 后来，Kistler离开了太平洋大学，到Monsanto公司供职。Monsanto公司很快就开始生产商品化的气凝胶产品，Monsanto公司的产品是粒状的Si02材料，虽然其生产工艺无人知晓，但人们推断应当是Kistler的方法。Monsanto公司的气凝胶当时是被用来作化妆品及牙膏中的添加剂或触变剂。在以后的近30年中，有关气凝胶的研究几乎没有什么进展。直到20世纪60年代，随着价格便宜的“烟雾状的(fumed)”Si02的研制开发，气凝胶的市场开始萎缩，Monsant。公司停止了气凝胶的生产。? 从此，气凝胶在很大程度上被人淡忘了。直到20世纪70年代后期，法国政府向Claud?Bernard大学的Teichner教授寻求一种能储存氧气及火箭燃料的多孔材料。之后所发生的事情，在从事气凝胶研究的人员中有一种传说。Teichner让他的一个研究生来制备气凝胶并研究其应用，然而，使用Kistler的方法，包括两个耗时、费力的溶剂萃取步骤，他们的第一个气凝胶花了数周时间才制备出来。然后，Teichner告诉这个学生，要完成他的学位论文，将需要大量的气凝胶样品;该学生意识到，如按照Kistler的方法制备，这要花许多年才能完成，他精神崩溃地离开了Teichner的实验室;经过一段短暂地休息、思考，他又回到了实验室，有一种强烈的动机，激发他去寻找一种更好的Si02气凝胶的合成工艺。经过不懈地努力探索，该学生成功地应用溶胶一凝胶化学法制备出Si02气凝胶，这使气凝胶科学研究前进了一大步。这种方法用正硅酸甲酷(TMOS)代替Kistler所使用的硅酸钠，在甲醇溶液中通过TMOS水解一步产生凝胶(称为“醇凝胶”)，这消除了Kistler方法中的两个缺点，即醇水替换步骤及凝胶中存在无机盐，在超临界甲醇条件下干燥这些醇凝胶，就制备出高质量的Si02气凝胶。后来，Teichner的研究组及其他人使这种方法扩展，制备了多种金属氧化物气凝胶产品。?
气凝胶的市场规模和前景分析 气凝胶是世界上密度最小、孔径为纳米量级的固体，种类繁多，主要有硅系、碳系、硫系、金属氧化物系、金属系等。被称为“冷冻烟雾”。 据纽约消息报道，https://www.doczj.com/doc/981092233.html,宣布发布其最近完成的研究报告，题为“全球气凝胶市场的应用、形态、种类、工艺类型和地区——全球至2026年的预测”，通过对涵盖目标市场各个方面的详细划分，提供了对全球气凝胶市场的整体观点。报告称，2016年全球气凝胶市场价值为5.129亿美元，在2017-2026年复合年增长率31.8%的情况下，预计2026年全球气凝胶市场价值将达到80.837亿美元。 而气凝胶在国内市场起步较晚，前期主要是国外气凝胶产品在销售，价格较昂贵，市场推广力度也较小，近年来随着国内气凝胶企业逐步增多，实力不断增强，成本不断下降，规模不断扩大，再得益于国内节能减排政策推行和经济体量的迅速扩大，气凝胶行业驶入了快速发展通道。 1.中国气凝胶的供给情况 2008—2016年中国气凝胶产量情况
（单位：万吨） 2008—2016年中国气凝胶消费情况 （单位：万吨） 随着气凝胶工艺成本的降低和产业规模的不断扩大，一些新兴应用不断开发出来，气凝胶市场日益成熟。预计到2022年我国气凝胶产量预计达到2.32万吨，消费量为5.16万吨。
2017年—2020年中国气凝胶产量、消费量预测 （单位：万吨） 2气凝胶的中国市场 中国作为新兴经济体，在市场增长方面将会以快于国际平均水平的速度迅速增加，未来几年将进入快速增长阶段。关于气凝胶的一些新兴应用不断被开发出来，比如用于日用保温产品的气凝胶布，可用于帐篷、防寒服、消防服、冲锋衣化学服等，已经用于电子新能源电池等热源绝热的气凝胶纸等产品，气凝胶的市场将会日益成熟并不断扩大。 气凝胶市场规模及预测（单位：亿元) 中国气凝胶市场应用 未来中国的气凝胶主要用于建筑节能和石油石化，交通运输，电力工业等领域。预计到2019年，中国气凝胶约有30%用于建筑节能领域，25%用于石油石化领域。
海南大学 课程名称现代材料科学进展 题目名称二氧化硅气凝胶 学院材料与化工学院 专业班级2010级材料2班 姓名周俊琛 学号20100413310089 评阅老师： 日期：年月日
二氧化硅气凝胶 周俊琛20100413310089 摘要:本文从二氧化硅的研究历史和现状出发，从制备方法、干燥工艺、性能与应用领域等方面综述了二氧化硅气凝胶的研究进展，并对二氧化硅气凝胶的发展前景进行了展望。 关键词:二氧化硅气凝胶，制备，干燥，应用 Current Research and Applications of Silica Abstract: The article reviewed the latest development and the h istory of the research of silica aerogel, summarized the progre ss of the silica aerogel research in the aspects of preparatio n methods, drying technologies, properties and current applicatio n. And the article also looks forward to the development prosp ect of silica aerogel. Keywords: silica aerogel, preparation, drying, application 一、气凝胶的简介 气凝胶通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶是一种固体，但是99%都是由气体构成，外观看起来像云一样。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。 最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。SiO2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为1-100 nm，比表面积为200-1000 m2/g，而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/（m?k）。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。。 二、气凝胶发展历史 早在1931年，Steven.S.Kistler就开始研究气凝胶。他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩，用超临界水再溶解二氧化硅，用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。但受当时科研手段的限制，这种材料的研制并没有引起科学界的重视。
第一作者:邹长伟,男,1969年生,博士研究生,主要研究方向为环境污染与控制。3 国家自然科学青年基金资助项目(No.NSFC40205018)。 大气气溶胶含碳物质基本特征综述 3 邹长伟1 黄 虹2曹军骥3 (1.南昌大学环境科学与工程学院,江西 南昌330029;2.华南师范大学化学与环境学院,广东 广州510631; 3.中国科学院地球环境研究所,陕西西安710075) 摘要准确界定了气溶胶含碳物质,特别是有机碳和元素碳的基本概念,指出了元素碳与黑碳的异同,总结了有机碳和元素 碳的排放源,以及二次有机碳的经验公式。阐述了有机碳、元素碳对全球气候、大气化学过程及人体健康带来的危害及机理。归纳了气溶胶中有机碳、元素碳组分的空间分布特征、时间变化特征。概述了国内气溶胶有机碳、元素碳的研究状况,指出国内相关研究重点和趋势。 关键词大气气溶胶碳气溶胶有机碳元素碳 R eview on b asic characteristic of aerosol carbonaceous Zou Changwei 1,H uang Hong 2,Cao J unj i 3.(1.S chool of Envi ronmental S cience and Engineering ,N anchang Universit y ,N anchang J iang x i 330029;2.School of Chemist ry and Envi ronment ,S outh China N ormal Universit y ,Guangz hou Guang dong 510631;3.I nstitute of Earth Envi ron 2ment ,Chinese A cadem y of Sciences ,X i ’an S hanx i 710075) Abstract : Based on the researches of carbonaceous aerosol ,clear conception of the carbonaceous especially ,that of organic carbon (OC )and elemental carbon EC )was offered ,and the difference between EC and black carbon (BC )was recognized ;the main sources of OC and EC were summarized ,and the model of quantification of second OC was given ;the influences of carbonaceous on global climate ,atmospheric chemistry process and human health were indicated ;spatial distribution and temporal variation of carbonaceous were reviewed.Research progress of OC and EC in China were summarized and research trend were prospected. K eyw ords : Aerosol Carbonaceous Organic carbon Elemental carbon 近年来国外有关气溶胶中含碳物质的研究论文呈显著增长的趋势,碳气溶胶基本特征研究成为当前国际大气化学研究的热点之一。1 气溶胶含碳物质的概念 气溶胶颗粒中的含碳物质包括三类:有机碳(OC )、元素碳(EC )和碳酸盐碳(CC )[1]。其中CC 在大气气溶胶中的含量很低,其占总碳含量的比例<5%[2]。根据Clarke 等[3]的气溶胶碳酸盐特征研究结果表明,碳酸盐质量浓度为0.10～0.53μg/m 3。因此,绝大多数研究者,研究气溶胶含碳物质时,只讨论OC 、EC ,认为总碳量等于OC 加EC 。 OC 是一种含有上百种有机化合物的混合体,一般组分有脂肪类、芳香族类、酸类,包括多环芳香烃、正构烷烃、酞酸脂和醛酮类羧基化合物等有毒有害类物质[4,5]。OC 还可分为水溶性和非水溶性[6,7]。常规的分析中,OC 的量是有机物中碳元素的量。 EC 是一种高聚合的、黑色的、在400℃以下很 难被氧化的物质[8] 。在常温下表现惰性和憎水性, 不溶于任何溶剂。惰性决定了EC 的转换和清除都是物理过程。尽管EC 具有惰性,但它在化学反应中具有重要的作用,特别是它能在液相系统中加速SO 2氧化成硫酸盐[9]或降低雪的表面反照率[10]。其固相的物理硬度和惰性决定了单位质量单位面积的EC 所含有的颗粒数相对稳定,导致其表面面积/质量达到1000m 2/g [11]。考虑到EC 的来源,其表面可能覆盖有吸附性的聚合物质,或由于其暴露在大气中而与其他物质相互作用。由于在大气中受到扩散和凝聚过程的影响,所以与环境颗粒或示踪气体相碰撞导致EC 的表面被亲水性的物质覆盖。因此,其表面被覆盖的颗粒或粒子团就表现出憎水或亲水性的行为。环境大气中的EC 并不是纯的元素碳,有时还含有复杂的脂肪类、酚类和羧基等有机化合物[5,12]。 黑碳(BC )和EC 在文献中互换使用,只是研究者考虑的出发点有些区别。BC 相对于光吸收特性和化学组成更直观,而EC 则能更好地描述热分析测量中得到的物质,主要是石墨碳成分[13]。简而言 ? 072?
本文摘自再生资源回收-变宝网（https://www.doczj.com/doc/981092233.html,） 塑料制品现状及未来发展 一、我国塑料制品行业市场规模情况 经过数十年的快速发展，我国塑料制品行业发生了巨大的变化。在“十二五”期间，我国塑料制品行业在产业结构调整、转型和升级中不断发展。近年来，我国塑料制品行业保持快速发展的态势，产销量都位居全球首位，其中塑料制品产量占世界总产量的比重约为20%。根据统计，2017年，我国塑料加工业规模以上企业由2011年的12963家增加15350家，市场竞争加剧的同时，行业集中度得到进一步提升;同期，规模以上企业主营业务收入从15584亿元增长至22800亿元以上，年复合增长率为7.93%。 2018年1-8月，塑料制品生产企业累计主营业务收入12426.3亿元，同比增长6.5%;实现利润总额624.9亿元，同比增长0.8%。 二、我国塑料制品行业进出口情况 近年来，受益于我国“稳外贸”政策的提振作用，国内塑料制品出口保持良好的增长态势。根据统计数据显示，2011年-2017年，中国塑料制品出口量从795万吨增长至1173万吨;同期，塑
料制品出口额从234.68亿美元增长至398.1亿美元。总体看来，在政策利好的作用下，我国塑料制品行业出口将呈稳定增长的趋势。 2018年3-6月中国塑料制品出口量呈上升趋势，2018年6月中国塑料制品出口量为118.5万吨，同比增长11.8%。2018年7月中国塑料制品出口量下降，2018年8-9月中国塑料制品出口量回升;2018年9月中国塑料制品出口量为118.3万吨，同比增长23.2%。 2018年1-3月中国塑料制品出口金额明显减少，2018年3月中国塑料制品出口金额为25.30百万美元，同比下降22.5%。2018年4-6月中国塑料制品出口金额呈增长趋势，2018年6月中国塑料制品出口金额为39.67百万美元，同比增长14.3%。2018年7-9月中国塑料制品出口金额回升，2018年9月中国塑料制品出口金额为38.89亿美元，同比增长18.5%。 三、我国塑料制品行业地区分布情况 我国塑料制品行业的区域集中度较高，并逐步形成了以华东地区、华中地区以及华南地区为核心产区，其他区域快速发展的格局。我国塑料制品产量前六个省市(浙江、广东、河南、湖北、江苏、四川)的市场占比超过全国市场的一半。其中，浙江省塑料制品产量为1,072.97万吨，占全国塑料制品市场产量的13.90%，位居全国第一。未来，随着汽车、消费电子、医疗等行
2017年气凝胶行业发展前景展望报告 (此文档为word格式，可任意修改编辑！） 201年8月
正文目录 一、什么是气凝胶？ (4) 二、气凝胶的分类 (5) 三、气凝胶的制备 (6) (一) 气凝胶的制备过程 (7) (二) 气凝胶的制备技术 (7) (三) 气凝胶改性 (12) 四、气凝胶的产品形式及应用 (12) （一）气凝胶的产品形式 (12) (二) 气凝胶的应用领域 (14) (三) 气凝胶的应用现状 (17) 五、气凝胶的应用市场 (17) （一）气凝胶全球市场分析 (17) (二) 气凝胶国内市场分析 (18) 六、全球主要气凝胶生产厂商 (21) （一）国外主要气凝胶企业 (21) （二）国内主要气凝胶企业 (23)
图目录 图1：气凝胶 (5) 图2：按成分分类的气凝胶 (6) 图3：气凝胶的制备过程 (7) 图4：无机气凝胶溶胶-凝胶技术 (8) 图5：RF气凝胶的制备过程 (9) 图6：CRF气凝胶制备 (10) 图7：SiO2气凝胶的产品形式 (13) 图8：与传统保温材料导热系数对比 (15) 图9：气凝胶全球市场规模 (18) 图10：全球绝热材料和气凝胶市场规模对比 (18) 图11：2014年和2015年国内气凝胶产量情况 (19) 图12：国内气凝胶市场规模预测 (20) 图13：2019年国内气凝胶应用占比预测 (21) 表目录 表1：气凝胶的特性及应用 (4) 表2：常见气凝胶的基本性能 (6) 表3：Aspen产品信息 (22) 表4：CABOT气凝胶产品分类 (23) 表5：埃力生产品信息 (23) 表6：纳诺科技产品信息 (24) 表7：纳诺科技气凝胶发展历程 (25)
气凝胶 作为世界上最轻的固体，气凝胶已经正式被列入吉尼斯世界纪录。气凝胶99%的组成成分是气体，这使得气凝胶呈云雾状，学术界称之为“固态的烟”；通常情况下其密度仅为3mg/cm3 (每毫升3克)，是玻璃的千分之一。其隔热性能优越常温下的热导率在0.011-0.016w/mk之间；纯的气凝胶很容易碎，但改进物理强度后，气凝胶具备很好的物理性能同时最高可耐受1600℃的高温。目前在溶胶-凝胶制备气凝胶工艺中，随着制作工艺的革新，制作成本降低，大大提高了气凝胶工业化应用的可能性。 英德埃力生气凝胶特性： 孔隙率：95-98% 孔径：20-70nm 比表面积：500-650m2/g 密度：12.5-18kg/m3 孔容： 3.5ml/g 导热系数：0.01-0.02w/m·k 突出特点： ·孔隙率极高（95－98％） ·密度极低 ·比表面积大（500－650m2/g） ·导热系数小 ·隔音减震性能好 利用其特性，气凝胶得到较广泛应用。例如：气凝胶中纳米大小的气孔可以像海绵一样收集各种污染物质。英国诺丁汉人鲍勃拥有了一套用气凝胶隔热的房子，房子的保温效果大大改善。登山者穿着有气凝胶隔热鞋垫的登山靴登顶珠穆朗玛峰只感觉脚底太热。气凝胶还可用作催化剂载体、超绝热燃烧载体、在恶劣气象条件下可以使用的燃烧质（类似固体酒精）、与燃料电池技术结合、用作光触媒载体等。
纳米气凝胶毡 工业领域用耐高温柔性隔热材料 气凝胶毡是以二氧化硅气凝胶为主体原料，通过高科技工艺复合而成。 柔韧、环保、可抑制辐射、可灵活施工的气凝胶毡，其导热系数极低，可应用于-200℃到1000℃温度范围的保温隔热，是工业管道、储罐、设备等领域最为理想的保温隔热材料，也是世界上最为先进的新型节能保温材料之一。 材料物理性能 包装状态卷状 厚度3mm、6mm、10mm，可按要求订制 幅宽920mm、1200mm、1500mm 导热系数0.018w/mk以下（25℃环境） 适用温度范围-200℃~90℃, 0℃~600℃,500℃~1000℃ 密度130-230kg/m3 疏水性整体疏水 应用特性 隔热性能优越 隔热性能是传统材料的3～8倍。达到同等隔热效果，所需隔热层厚度仅为传统材料的几分之一，且使用寿命长 良好的机械性能 质轻，柔韧，优良的抗拉强度 防火、疏水 防火性能为A1级，材料整体如荷叶般疏水。 易于加工、施工便捷 利用普通裁剪工具即可加工成适合复杂部件所需形状。 低厚度隔热层,大大缩短工时，大幅削减人力需求。 节省物流开支 更薄的隔热层,对比传统材料用量,大大降低物流成本
二氧化硅气凝胶简介 气凝胶(aerogels)通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶是一种固体，但是99%都是由气体构成，外观看起来像云一样。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟” 。 最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。SiO2 气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为 1-100 nm,比表面积为200-1000 m2/g,而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/ (m?k)。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。 一、气凝胶发展历史 早在1931年，Steven.S.Kistler就开始研究气凝胶。他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩, 用超临界水再溶解二氧化硅, 用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。但受当时科研手段的限制，这种材料的研制并没有引起科学界的重视。 上世纪七十年代，在法国政府的支持下，Stanislaus Teichne在寻找一种用于存储氧和火箭燃料的多孔材料的过程中，找到一种新的合成方法，即把溶胶- 凝胶化学方法用于二氧化硅气凝胶的制备中。这种方法推动了气凝胶科学的发展。 此后，气凝胶科学和技术得到了快速发展。1983年Arlon Hunt 在Berkeley 实验室发现可用更安全、更廉价的二氧化硅气凝胶制作方法。与此同时，微结构材 料研究小组发现可用具有更低临界温度和临界压力的二氧化碳超临界流体取代乙醇作为超临界干燥的流体，使得超临界干燥技术得以向实用化阶段迈进。 八十年代后期，Larry Hrubesh 领导的研究者在Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) 制备了世界上最轻的二氧化硅气凝胶，密度是0.003 g/cm 3，仅有空气的 3 倍。不久之后，Rick Pekala(LLNL) 制备了有机气凝胶，包括间苯二酚-甲醛气凝胶、三聚氰胺-甲醛气凝胶。间苯二酚-甲醛气凝胶能够被热解得到纯碳气凝胶，该方法开创了气凝胶研究的新领域。 进入九十年代以后，对于气凝胶领域的研究更为深入。据不完全统计，近
Nuclear Science and Technology 核科学与技术, 2020, 8(3), 123-129 Published Online July 2020 in Hans. https://www.doczj.com/doc/981092233.html,/journal/nst https://https://www.doczj.com/doc/981092233.html,/10.12677/nst.2020.83014 Summary of Aerosol Deposition Models within Micro Channels of Containment Hongchun Ding, Yaru Fu, Qiliang Mei Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute Co. Ltd., Shanghai Received: Jun. 5th, 2020; accepted: Jun. 30th, 2020; published: Jul. 7th, 2020 Abstract During a severe accident in a nuclear power plant (NPP), even if the containment does not fail or destroy seriously, the radioactive fission product aerosols will still leak into the environment through these potential micro channels within containment. At present, many countries still esti-mate the leakage rate of aerosol particles from these micro channels in the same way as ordinary gases, that is to say, aerosol particles can pass through these micro channels without any loss. However, many experiments have observed that when aerosol particles pass through these micro channels, deposition occurs through a variety of deposition mechanisms. If the deposition of aerosol particles in these micro channels is taken into account, the conservativeness of source term assess-ment of severe accidents can be reduced. In this paper, severe representative models for studying the deposition effects of aerosol particles in micro channels are introduced through a large number of literature reviews. The advantages and disadvantages of these models are compared and sum-marized, which will provide a reference for the subsequent model study of aerosol deposition within micro channels. Keywords Source Term, Aerosol Particles, Micro Channel, Containment, Nuclear Power Plant, Severe Accident 安全壳微小通道内气溶胶沉积模型综述 丁宏春，付亚茹，梅其良 上海核工程研究设计院有限公司，上海 收稿日期：2020年6月5日；录用日期：2020年6月30日；发布日期：2020年7月7日
二氧化硅气凝胶简介 气凝胶（aerogels）通常是指以纳米量级超微颗粒相互聚集构成纳米多孔网络结构，并在网络孔隙中充满气态分散介质的轻质纳米固态材料。气凝胶是一种固体，但是99%都是由气体构成，外观看起来像云一样。气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。 最常见的气凝胶为二氧化硅气凝胶。SiO2气凝胶是一种防热隔热性能非常优秀的轻质纳米多孔非晶固体材料，其孔隙率高达80-99.8％，孔洞的典型尺寸为1-100 nm，比表面积为200-1000 m2/g，而密度可低达3 kg/m3，室温导热系数可低达0.012 W/（m?k）。正是由于这些特点使气凝胶材料在热学、声学、光学、微电子、粒子探测方面有很广阔的应用潜力。 一、气凝胶发展历史 早在1931年，Steven.S.Kistler就开始研究气凝胶。他最初采用的方法是用硅酸钠水溶液进行酸性浓缩，用超临界水再溶解二氧化硅，用乙醇交换孔隙中的水后，利用超临界流体干燥技术制成了最初的真正意义上的气凝胶。这种材料的特点是透明、低密度、高孔隙率。但受当时科研手段的限制，这种材料的研制并没有引起科学界的重视。 上世纪七十年代，在法国政府的支持下，Stanislaus Teichner在寻找一种用于存储氧和火箭燃料的多孔材料的过程中，找到一种新的合成方法，即把溶胶- 凝胶化学方法用于二氧化硅气凝胶的制备中。这种方法推动了气凝胶科学的发展。 此后，气凝胶科学和技术得到了快速发展。1983年Arlon Hunt 在Berkeley 实验室发现可用更安全、更廉价的二氧化硅气凝胶制作方法。与此同时，微结构材料研究小组发现可用具有更低临界温度和临界压力的二氧化碳超临界流体取代乙醇作为超临界干燥的流体，使得超临界干燥技术得以向实用化阶段迈进。 八十年代后期，Larry Hrubesh 领导的研究者在Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) 制备了世界上最轻的二氧化硅气凝胶，密度是0.003 g/cm 3，仅有空气的3倍。不久之后，Rick Pekala(LLNL) 制备了有机气凝胶，包括间苯二酚-甲醛气凝胶、三聚氰胺-甲醛气凝胶。间苯二酚-甲醛气凝胶能够被热解得到纯碳气凝胶，该方法开创了气凝胶研究的新领域。 进入九十年代以后，对于气凝胶领域的研究更为深入。据不完全统计，近
气凝胶 1、简介 气凝胶，英文aerogel又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。 按其组分，可分为单组分气凝胶，如SiO2，Al2O3，TiO2，炭气凝胶（有机气凝胶炭化后得到）等；多组分气凝胶，如SiO2/Al2O3，SiO2/TiO2等。最典型的研究最多的气凝胶是单组份的SiO2气凝胶和炭气凝胶（有机气凝胶）。 气凝胶，英文aerogel又称为干凝胶。当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。如下图所示。 图1气凝胶 按其组分，可分为单组分气凝胶，如SiO2，Al2O3，TiO2，炭气凝胶（有机气凝胶炭化后得到）等；多组分气凝胶，如SiO2/Al2O3，SiO2/TiO2等。最典型的研究最多的气凝胶是单组份的SiO2气凝胶和炭气凝胶（有机气凝胶）。 2、气凝胶的特点 (1)孔隙率很高，可高达99.8%；科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。
(2)纳米级别孔洞(~20nm)和三维纳米骨架颗粒(2~5nm)； (3) 高比表面积，可高达1000m2/g； (4) 低密度，可低至0.003g/cm3。 (5) 气凝胶独特的结构决定了其具有极低的热导率，常温下可以低至0.013W/(m·K)，比空气的导热系数还低。下图为不同材料的导热系数对比图。 图2 气凝胶与传统材料导热系数对比图 (6) 强度低，脆性大，由于其比表面积和孔隙率很大，密度很低，导致其强度很低。如SiO2气凝胶杨氏模量不到10MPa，抗拉强度只有16KPa，断裂韧度只有0.8kPa·m1/2)孔隙率很高，可高达99.8%；科学家们表示，因为它有数百万小孔和皱摺，所以如果把1立方厘米的气凝胶拆开，它会填满一个有足球场那么大的地方。它的小孔不仅能像一块海绵一样吸附污染物，还能充当气穴。研究人员认为，一些形式的由铂金制成的气凝胶能用于加速水解及氢的产生。这样的话，气凝胶就能用来生产以氢为基础的燃料。 3、气凝胶应用
气凝胶市场调研报告 一、概述 二氧化硅气凝胶是一种合成的无定形硅胶，与结晶硅胶显著不同。硅胶分子由一个硅原子和两个氧原子构成。如下图所示，硅胶有两种基本形式：无定形硅胶和结晶硅胶。如果硅胶分子排列整齐并且形成可重复样式，则为结晶硅胶。如果硅胶分子排列不整齐，则为无定形硅胶。 两种不同气凝胶产品的扫描电子显微镜（SEM）图像显示，气凝胶存在无定形特性。粉末X 光衍射没有发现可测量的结晶成分。在超过1200℃（显著高于气凝胶材料的最高使用温度）时，气凝胶会转换为结晶相。 二氧化硅气凝胶又被称作“蓝烟”、“固体烟”，是目前已知的最轻的固体材料，也是迄今为止保温性能最好的材料。因其具有纳米多孔结构（1~100nm）、低密度（3~250kg/m3）、低介电常数（1.1~2.5）、低导热系数（0.013~0.025W/(m·k)）、高孔隙率（80~99.8%）、高比表面积（500~1000m2/g）等特点，在力学、声学、热学、光学等诸方面显示出独特性质，在航天、军事、石油、化工、矿产、通讯、医用、建材、电子、冶金等众多领域有着广泛而巨大的应用价值，被称为“改变世界的神奇材料”。 气凝胶于1931年在美国发明。目前气凝胶全球重点发展区域主要集中在美国、德国、英国，其中，依托强大的技术开发实力和新产品开发力度，美国的应用领域尤为突出和领先。在高性能气凝胶应用方面，美国已经成功应用于航空航天、新能源、建筑以及高级体育用品等方面。我国在气凝胶研究和开发方面尚属早期阶段，主要集中在附加值较高的航空航天、医药等方面，众多领域仍属空白。目前国际上关于气凝胶材料的研究工作主要集中在德国的维尔茨堡大学、BASF公司、美国的劳伦兹·利物莫尔国家实验室、桑迪亚国家实验室，法国的蒙彼利埃材料研究中心，日本高能物理国家实验室，美国阿斯彭气凝胶技术等。国主要集中在同济大学波尔固体物理实验室、省市纳诺高科股份、
学 年 论 文 题目： SiO 2气凝胶的研究现状与应用 学 生： 房斯曼 学 号： 200902010204 院 （系）：材料科学与工程学院 专 业： 材 料 化 学 指导教师： 李 翠 艳 2012年 6 月 1 日
SiO2气凝胶的研究现状与应用 材化092 班###指导老师：李## (陕西科技大学材料科学与工程学院陕西西安710021） 摘要:本文从二氧化硅的研究历史和现状出发，从制备方法、干燥工艺、性能与应用领域等方面综述了二氧化硅气凝胶的研究进展，并对二氧化硅气凝胶的发展前景进行了展望。 关键词:二氧化硅气凝胶，制备，干燥，应用 Current Research and Applications of Silica Abstract: The article reviewed the latest development and the history of the research of silica aerogel, summarized the progress of the silica aerogel research in the aspects of preparation methods, drying technologies, properties and current application. And the article also looks forward to the development prospect of silica aerogel. Keywords: silica aerogel, preparation, drying, application 0 前言 二氧化硅气凝胶是在保持胶体骨架结构完整的情况下，将胶体内溶剂干燥后的产物,它问世于1931年，美国科学家首先由斯坦福大学的S．S．Kistler制得了二氧化硅气凝胶。1966年J．B．Peri利用硅酯经一步溶胶—凝胶法制备出氧化硅气凝胶，从而使材料的密度更低，进一步推动了气凝胶研究的进展。1974年粒子物理学家Cantin等首次报道了将1700升和1000升的氧化硅气凝胶应用于两个Cerenkov探测器。此后，硅气凝胶作为隔热材料又成功地应用于双面窗HJ。1985年Tewari使用二氧化碳为超临界干燥介质，成功地进行了湿凝胶的干燥，推动了硅气凝胶的商业化进程。 随着人们对二氧化硅气凝胶研究的深入，气凝胶制备及应用有了许多新的发展。本文从二氧化硅现有的制备方法和二氧化硅气凝胶的性能出发，查阅各方资料，指出了不同的制备条件对二氧化硅气凝胶性能的影响以及各种方法的优点及待改进的地方，总结了二氧化硅气凝胶的各种优异的性能以及在各个领域的应用。并且对二氧化硅气凝胶的发展进行的展望。 1 SiO2气凝胶的制备工艺 目前，二氧化硅气凝胶的主要制备方法就是通过溶胶凝胶方法先得到SiO2凝胶，再经过干燥可得到二氧化硅气凝胶。溶胶凝胶制备二氧化硅凝胶因为受到很多因素的影响，在不同的制备因素下所得到的气凝胶性能会有所影响。
大气气溶胶综述 一、定义及类型 大气是由各种固体或液体微粒均匀地分散在空气中形成的一个庞大的分散体系，该体系中分散的各种粒子称为大气气溶胶。对我们气候有影响的气溶胶主要有三种类型：火山气溶胶、沙漠尘埃、人造气溶胶。 火山气溶胶在火山等主要火山爆发后形成于平流层，主要由二氧化硫气体形成，在火山喷发后一周至几个月内，二氧化硫气体在平流层中转化为硫酸液滴。平流层的风将气溶胶扩散到几乎覆盖全球。这些气溶胶一旦形成，就会在平流层中停留大约两年。它们反射阳光，减少到达较低大气层和地球表面的能量。 可能对气候有重大影响的第二类气溶胶是沙漠尘埃，这些尘埃羽流中的微粒是从沙漠表面吹来的微小的污垢，对于大气气溶胶来说，它们相对较大，如果没有被强烈的沙尘暴吹到相对较高的高度（15000英尺及以上），通常会在短时间飞行后从大气中脱落。因为尘埃是由矿物质组成的，所以微粒吸收阳光，也散射太阳光。通过吸收阳光，尘埃粒子温暖了他们居住的大气层。这种较暖的空气被认为能抑制风暴云的形成。通过对风暴云和随之而来的雨水的压制，人们相信沙尘会进一步扩展沙漠。 第三类气溶胶来自人类活动。虽然很大一部分人为气溶胶来自燃烧热带雨林的烟雾，但主要成分是煤和石油燃烧所产生的硫酸盐气溶胶。硫酸盐气溶胶没有吸收阳光，但它们反射阳光，从而减少了到达地球表面的阳光量。硫酸盐气溶胶也进入云层，使云滴数量增加，但使雾滴尺寸变小。其净效果是使云层比没有硫酸盐气溶胶时反射更多的阳光，除此之外，人们还认为，额外的气溶胶会使受污染的云持续时间更长，并且比未受污染的云反射更多的阳光。
二、来源 大部分气溶胶有天然来源。例如，火山向空气中喷射巨大的火山灰柱，以及二氧化硫和其他气体，产生硫酸盐。森林大火将部分燃烧的有机碳排放到高空。某些植物产生气体，与空气中的其他物质发生反应，产生气溶胶。同样地，在海洋中，某些类型的微藻会产生一种叫做二甲基硫醚的含硫气体，这种气体可以在大气中转化为硫酸盐。海盐和沙尘是两种最丰富的气溶胶，沙尘暴将沙漠中的小块矿物尘埃带到大气中，海浪中由风驱动的喷雾将海盐抛向高空。这两种粒子都倾向于比人工制造的粒子更大。 其余10%的气溶胶被认为是人为的，或人为制造的，它们来自不同的来源。虽然人为气溶胶的数量不如自然形式丰富，但它可以控制城市和工业区的空气下风。化石燃料燃烧产生大量的二氧化硫，二氧化硫与大气中的水蒸气和其他气体发生反应，生成硫酸盐气溶胶。生物质燃烧是一种常见的清理土地和消耗农业废物的方法，它产生的烟雾主要由有机碳和黑碳组成。汽车、焚烧炉、冶炼厂和发电厂是硫酸盐、硝酸盐、黑碳和其他粒子的多产生产者。砍伐森林、过度放牧、干旱和过度灌溉会改变土地表面，增加沙尘气溶胶进入大气的速度。即使在室内，香烟、炉灶、壁炉和蜡烛也是气溶胶的来源。 三、影响 气溶胶影响空气质量和公众健康，它们可以通过反射或吸收阳光以及改变云层形成的地点和时间来影响气候。进入地球大气的太阳能量, 可以在大气内部被吸收、散射, 然后透射到地面, 或者被反射回外空。由于大气气溶胶的存在，引起的这些过程的改变叫做气溶胶(辐射)强迫。大气气溶胶的辐射强迫可以分为以下两种类型：直接辐射强迫、间接效应。