Este documento describe una investigación sobre las propiedades de adsorción de aerogeles de carbono derivados de aerogeles de resorcinol-formaldehído sometidos a diferentes temperaturas de pirólisis. Los resultados muestran que los aerogeles pirolizados a 600°C tienen el área superficial específica más alta. Además, los aerogeles con menor densidad tienen un volumen mayor de microporos y una distribución de tamaño de poro más estrecha en comparación con los aerogeles de alta densidad sometidos a la misma temperatura

1. La investigación del carácter de adsorción de
aerogeles de carbono
Navarro Valencia María Fernanda
30 de octubre de 2014
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Operaciones Unitarias II

2. La investigación del carácter de adsorción de
aerogeles de carbono
S.Q. Zhang, J. Wang, J. Shen, Z.S. Deng, Z.Q. Lai, B. Zhou, S.M. Attia
and L.Y. Chen
Department of Physics, Tongji University, No.1239 Siping Road, Shanghai,
200092, China
(Received December 9, 1998)
(Accepted April 3, 1999)
NanoStructured Materials, Vol. 11, No. 3, pp. 375–381, 1999
Pergamon
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3. INDICE.
• Introducción
• Experimentación
• Resultados
• Discusión
• Conclusión.
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4. INTRODUCCIÓN
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• El aerogel Resorcinol-formaldehído (RF) se deriva de un
proceso químico sol-gel.
• La microestructura del aerogel de RF es controlado
principalmente por la relación molar de [resorcinol] /
[catalizador] (R / C).

5. • Aerogeles de carbono están muy bien estudiados como aislantes
térmicos.
• La influencia de la temperatura de pirolisis y la densidad en la
microestructura de los aerogeles de carbono.
• Aerogeles de Carbono pirolizados a 600 ° C tiene la mayor área de
superficie específica, (ASE).
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6. EXPERIMENTACIÓN.
• Se mezcla Resorcinol y formaldehído con agua desionizada como
solvente y carbonato de sodio como catalizador base.
• La mezcla se coloca en viales de vidrio, se sella y se conserva durante
3-5 días a 85 ° C.
• Los geles resultantes de color rojo oscuro se enjuagan en un baño de
acetona para eliminar el agua que queda dentro los poros del gel.
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7. • La acetona se intercambia a continuación con CO2 en un recipiente
aplicando presión.
• Al aumentar la temperatura y la presión del sistema por encima del
punto crítico de CO2 ( Tc = 31 ° C, Pc = 7.4Mpa), el CO2 se puede
quitar, y la porosidad se conserva.
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8. • La pirólisis de aerogeles de RF (420g / cm3) a 400 ° C, 600 ° C, 800 ° C,
900 ° C, 1050 ° C en una atmosfera de nitrógeno, dan como resultado
aerogeles de carbono de CRF1, CRF2, CRF3, CRF4, y CRF5,
respectivamente.
• Pirolisis de aerogel de RF (; 85 g / cm3) a 1050 ° C da resultado aerogel
de carbono CRF6.
• Todas las muestras son preparado bajo R / C = 200.
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9. • ASE y la distribución de tamaño de poro de aerogeles RF y de carbono
se obtienen a partir del análisis de adsorción y desorción de nitrógeno
con un instrumento especial que da las distribuciones de tamaño de
poro mediante un software utilizando el método de BJH.
• RF aerogel de carbono y aerogeles se desgasificaron a 100 ° C y 250 ° C.
• ASE se calcula a partir de la parte lineal de la ecuación BET.
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10. RESULTADOS.
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Figura 1 a: Las isotermas de adsorción y desorción para aerogel de RF. Figura b: Las
isotermas de adsorción y desorción para CRF5

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Figura 2: Relación entre la temperatura de pirolisis y la SSA de aerogeles
de carbono.

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Figura 3. La relación entre la temperatura de pirolisis y la densidad de los
aerogeles de carbono.

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Figura 4. La distribución de diámetro de poro de aerogel de RF y aerogel de
carbono.

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Figura 5. Isotermas de adsorción y desorción para la muestra CRF6.
Baja Densidad, 1050°C.
Figura 1 b: Las isotermas de adsorción y desorción para CRF5.
Alta densidad, 1050°C

16. DISCUCIÓN.
• Las isotermas de aerogeles de carbono bajo diferentes temperaturas
de pirólisis muestran las isotermas de tipo II, indicando que hay
multicapas de adsorción en la superficie de los aerogeles de carbono.
• Mediante las graficas se puede ver que se indica la presencia de
mesoporos.
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17. • Cuando la temperatura de pirólisis es inferior a 600 ° C, el aerogel de
carbono resultante tiene una gran pérdida de peso en comparación
con su inicial RF contraparte aerogel.
• Con el aumento de pirólisis la temperatura (T. 600 ° C), la pérdida de
peso es menor, pero la densidad de aerogel de carbono continúa
reduciendo.
• En 800°C algunos poros comienzan a colapsar, lo que hace que el
conjunto disminución del volumen de poros, y la tendencia de
distribución de poros procede a reducir el diámetro de poro.
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18. • El aerogel de carbono pirolizado a 600 ° C tiene relativamente el más
grande ASE.
• La densidad del aerogel de carbono influye en gran medida el volumen
de microporos, y aerogel de carbono con baja densidad tiene mayor
volumen de microporos.
• La muestra CRF6 con baja densidad tiene una distribución de diámetro
de poro más estrecho que CRF5 de alta densidad.
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19. CONCLUSIÓN.
• Todos los aerogeles de RF y sus derivados
pirolizadas dan isotermas de tipo II.
• Aerogeles pirolizados a 600 ° C tiene la mayor SSA.
• Misma distribución de tamaño de poro, pero
diferente volúmenes de microporos y mesoporos.
• CRF6 con menor densidad tiene una distribución de
tamaño de poro más estrecho en comparación con
su alto muestra contraparte densidad (CRF5).
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20. GRACIAS POR SU ATENCIÓN.!!!
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