Vliv parametrů přípravy na vlastnosti uhlíkatých aerogelů.

Mgr. Tomáš ZELENKA

Master's thesis

The effect of parameters of carbon aerogels preparation on their properties.

Abstract:

Cílem práce bylo sledovat vliv parametrů sušení a pyrolýzy na vlastnosti kysele a zásaditě katalyzovaných uhlíkatých aerogelů. Konkrétně se jedná o aerogely sušené v horkovzdušné sušárně, pod infralampou, v mikrovlnné troubě, při laboratorní teplotě, v inertní atmosféře a s absencí sušení. Sekundárně byl kladen důraz na časovou efektivitu sušícího procesu. Metodou adsorpce/desorpce N2 bylo zjištěno, že zásaditě katalyzované uhlíkaté aerogely si dokáží udržet relativně vysoký měrný povrch 699 ? 860 m2 g-1 bez ohledu na zvolenou metodiku sušení. Naopak křehká struktura kysele katalyzované formy je silně závislá na zvoleném typu sušení, přičemž měrný povrch se pohybuje od 244 do 802 m2 g-1. Mikrovlnné sušení se projevilo jako časově nejméně náročné, konkrétně 18, resp. 40 min, pro kysele, resp. zásaditě katalyzované uhlíkaté aerogely. Pozitivní vliv výměny rozpouštědla nebyl prokázán. Sledování pyrolýzních procesů bylo zjištěno, že optimální teplota činí 600 °C.

Abstract:

The aim of this work was to monitor the effect of drying and pyrolysis parameters on the properties of acid and alkaline catalyzed carbon aerogels. Specifically, the aerogels were dried in laboratory air oven, under infralamp, in a microwave oven, at room temperature and in an inert atmosphere and with no drying. Secondary emphasis was placed on the time efficiency of the drying process. It was found that the alkaline-catalyzed carbon aerogels can maintain a relatively high specific surface area 699 - 860 m2 g-1 regardless of the drying method. On the contrary, acid-catalyzed fragile structure forms is strongly dependent on the type of drying and the surface area ranges 244 - 802 m2 g-1. Microwave drying has proved time-consuming at least, namely 18, resp. 40 min for acid, resp. alkaline catalyzed carbon aerogels. The positive influence of the solvent exchange was not found. By monitoring the processes of pyrolysis was found that the optimum temperature is 600 °C.

Keywords

Uhlíkatý aerogel, sušení, pyrolýza, povrch

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 20. 4. 2012

Accessible from:: 20. 4. 2012

Thesis defence

• Supervisor: Doc. RNDr. Václav Slovák, Ph.D.

University of Ostrava

Faculty of Science

Master programme / field:
Chemistry / Analytická chemie pevné fáze