纳米材料干燥技术的研究和发展(3)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-01 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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，从而使毛细管压力大大降低。
(4)增强凝胶网络骨架强度为增加凝胶网络骨架的机械强度，可采取以下3种措施：①调变水解条件。通过水热处理和化学处理来调节凝胶的水解条件能加速凝胶合成过程中的缩聚反应，制得高交联度和高聚合度的缩聚物，从而使凝胶的网络强度增加。②对凝胶进行陈化。陈化是凝胶粒子的溶解和再沉积过程，通过这一过程可使凝胶骨架的连通性增加，同时使凝胶变硬，强度增大。③添加控制干燥化学添加剂。常用的控制干燥化学添加剂(DCCA)有甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、丙三醇、草酸等。DCCA的添加，一方面能抑制醇盐的水解而提高缩聚速率，从而生成强度更高的凝胶网络；另一方面，还能使凝胶孔径分布均匀，从而大大减少干燥的不均匀应力，缩短干燥时间。
四、纳米材料干燥技术的研究现状和未来发展方向
综观国内外纳米材料干燥技术的研究发展现状，可以认为：
(1)纳米材料的干燥是液相法制备纳米材料过程中至关重要的一步。目前对纳米材料干燥技术的研究工作还比较少，实验研究基本都是间歇操作，干燥操作周期比较长，成本也比较高。因此，要加强对纳米材料的干燥理论和机理研究，开发出新型高效的纳米材料干燥设备。
(2)直接干燥法虽然操作简单、生产成本低、设备投资少，但一般很难得到高质量的纳米材料产品。
(3)溶剂置换应该是液相法制备纳米材料干燥过程中一个不可缺少的环节，共沸蒸馏是一种很有发展前景的溶剂置换方法。
(4)对于目前所采用过的溶剂置换干燥方法，溶剂置换超临界干燥(包括溶剂置换超临界有机溶剂干燥、溶剂置换超临界CO₂：干燥、溶剂置换超临界CO₂萃取干燥)所得到的产品(包括纳米粉体和气凝胶)质量最好，其次是溶剂置换冷冻干燥和溶剂置换微波干燥。
(5)溶剂置换超临界干燥，溶剂置换超临界有机溶剂干燥的操作温度和操作压力比较高，干燥设备成本和操作费用高，安全性差；溶剂置换超临界CO₂干燥操作的液体CO₂置换过程时间很长；而溶剂置换超临界CO₂萃取干燥具有操作时间短、操作压力低、操作温度接近于室温等优点。
(6)纳米材料的改性是实现低操作压力、低运行成本的纳米材料亚临界干燥或常压干燥操作的一种有效途径，具有开发价值。
(7)微波干燥具有加热均匀、干燥时间短等特点，很有发展潜力。
(8)目前关于纳米医药制品、纳米生物制品、纳米食品和纳米保健品的干燥技术研究非常少，还需进行深入细致的研究工作。