Дослідження в’язкості золь-гель систем на основі тетраетоксисилану

Authors: 
Євчук І. Ю.

Відділення фізико-хімії горючих копалин ІнФОВ ім. Л. М. Литвиненка НАН України 
 

The sol-gel systems of tetraethoxysilane (TEOS) – solvent – water systems at gelation viscosity dynamics has been investigated by means of viscosimetry. The influence of different factors (temperature, concentration of initial substances and the sol-gel process initiator) on the gelation rate has been established. The measurement of viscosity gradient dependence allowed to determine an elastic and friction components of viscosity using optimization method in the ORIGIN 5.0. program. An integral activation energy of gelation process in the investigated sol-gel systems has been evaluated. 
Методом  віскозиметрії  досліджено  динаміку  в’язкості  золь-гель  систем тетраетоксисилан (ТЕОС) – розчинник – вода під час гелеутворення. Встановлено вплив різних чинників (температури, концентрації вихідних речовин і каталізатора золь-гель процесу)  на  швидкість  гелеутворення.  Вимірювання  градієнтної  залежності  в’язкості дозволило методом оптимізації в програмі ORIGIN 5.0 визначити пружну і фрикційну компоненти в’язкості. Оцінено інтегральну енергію активації процесу гелеутворення в золь-гель системах. 

 

1.  Шилов В. В.,  Шилова О. А.,  Гомза  Ю. П. Современные  представления  о  фрактальной структуре  нанокомпозитов,  получаемых  золь-гель  методом // Химические  нанотехнологии  и функциональные  наноматериалы. – СПб.:  РЕСТЭК, 2003. – С. 18–20. 2. Chen K. C., Tsuchiya Т., Mackenzie J. D. Sol -gel processing of silica // J. Non-Cryst. Solids. 1986, V.8, N. 13, p. 227–237.  3. Pope E. J.A., Mackenzie J. D. Sol-gel processing of silica. II. The role of the catalyst // J. Non-Cryst. Solids. 1986, V. 87, N 1–2. – P. 185–198. 4. M. W. Colby, A. Osaka, J. D. Mackenzie. Temperature dependence of the gelation of silicon alkoxides // Journal of Non-Crystalline Solids, 1988, V. 99, – p. 129–139. 5. M.J. van Bommel, P.M.C. ten Wolde, T.N. M. B ernards. The influence of methacryloxypropyltrimethoxysilane on the sol-gel process of TEOS // Journal of Sol-Gel Science and Technology, 1994, V. 2, Iss. 1-3, – p. 167–170. 6. Tănase Dobre, Oana Cristina Părvulescu, Gustav Iavorschi, Anicuţa Stoica, Marta Stroescu. Analysis of sol evolution in sol-gel synthesis by use of rheological measurements // U.P. B. Sci. Bull., Series B, V. 71, Iss. 3, 2009, p. 55–64. 7. Zallen R. The Physics of Amorphous Solids, Wiley, New York, 1983, Ch. 4. 8. Meakin P. The growth of fractal aggregates.-In: Time-Dependent Effects in Disordered Materials (eds. R. Pynn & T. Riste, Plenum Press, New York), 1987, p. 45–70. 9. Lesin V. I., Koksharov Yu.A., Khomutov G. B. Viscosity of liquid suspensions with fractal aggregates: magnetic nanoparticles in petroleum colloidal structures. // Colloids and surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects. 2011. V. 392. p. 88-94. 10. Лесин В. И. // Нефтепромысловое дело. 2008, № 1, c. 43–46. 11. Medvedevskikh Yu.G., Voronov S. A., Zaikov G. E. Conformation of Macromolecules. Thermodynamic and Kinetic demonstrations. Nova Science Publishers, Inc. N.Y., 2007. – 249 p.