等,气凝胶研究进展 第39卷 o H OH OH一H OH +H,O o H OH oH+6S(0H)1 H-0-s|0 6H0 HO-CI-O HH0-SI-OH 在上述过程中,TEOS首先发生水解反应,且反应是分级进行的,反应活性逐级递减。随着反 应的进行,水解产物之间相互发生缩聚,进而形成胶体颗粒或溶胶;溶胶粒子的大小和交联程度与 反应的剧烈程度相关。水解和缩聚反应均在酸或碱催化下进行。酸性条件下缩聚反应相对较慢,而 在碱催化条件下缩聚反应较快。反应的剧烈程度决定了湿凝胶的形态结构。在酸性条件下,由于缩 聚反应较慢,凝胶时间比较长,溶胶粒子之间的交联程度比较疏松,最终形成三维分子网络凝胶。 而在碱性条件下,缩聚反应迅速进行,生成比较致密的胶体颗粒,最终形成的凝胶网络为珍珠串式 结构。在强碱性条件下,由于缩聚反应剧烈进行,最终形成的是由光滑胶粒构成的凝胶。图6为 凝胶形成过程原理示意图。 许多氧化物气凝胶(例如AO3气凝胶、zrO2气凝胶、TiO2气凝胶、CuO气凝胶等)都 是通过上述过程合成的。目前已经研制出的无机氧化物气凝胶有几十种之多,其中一元氧化物气凝 nonporousprimary partide Size"1nm Porous secondary particle Size5-10nm 图6凝胶形成过程原理结构图即 igure 6 Principle of gel formation process 5I1 6  章 婷 等, 气凝胶研究进展 第 39 卷 在上述过程中，TEOS 首先发生水解反应，且反应是分级进行的，反应活性逐级递减。随着反 应的进行，水解产物之间相互发生缩聚，进而形成胶体颗粒或溶胶；溶胶粒子的大小和交联程度与 反应的剧烈程度相关。水解和缩聚反应均在酸或碱催化下进行。酸性条件下缩聚反应相对较慢，而 在碱催化条件下缩聚反应较快。反应的剧烈程度决定了湿凝胶的形态结构。在酸性条件下，由于缩 聚反应较慢，凝胶时间比较长，溶胶粒子之间的交联程度比较疏松，最终形成三维分子网络凝胶。 而在碱性条件下，缩聚反应迅速进行，生成比较致密的胶体颗粒，最终形成的凝胶网络为珍珠串式 结构。在强碱性条件下，由于缩聚反应剧烈进行，最终形成的是由光滑胶粒构成的凝胶[50]。图 6 为 凝胶形成过程原理示意图。 许多氧化物气凝胶 (例如 Al2O3 气凝胶[52]、ZrO2气凝胶[53]、TiO2 气凝胶[54]、CuO 气凝胶[55]等) 都 是通过上述过程合成的。目前已经研制出的无机氧化物气凝胶有几十种之多，其中一元氧化物气凝 图 6 凝胶形成过程原理结构图[51] Figure 6 Principle of gel formation process[51]