Abstract
Monolithic aerogels of poly(2,6-dimethyl-1,4-phenylene)oxide (an industrially relevant polymer generally known as polyphenyleneoxide or PPO), have been prepared and characterized. These aerogels obtained by supercritical carbon dioxide extraction of thermoreversible gels of high molecular weight PPO present an apparent porosity typically in the range 70%–95% and high surface area values up to 750 m2/g. Moreover these aerogels are characterized by an excellent sorption uptake of organic pollutants at low vapor pressure and good recyclability by thermal regeneration. Good mechanical properties and dimensional stability of PPO monoliths is due to the polymer high molecular weight which ensures formation of a fibrillar morphology, already in the precursor gel. Sorption capacity and recyclability of PPO aerogels are mostly due to their crystalline phase: (i) its nanoporous-crystalline structure assures high specific surface areas; (ii) its high melting temperature assures a high thermal monolith stability as well as easy and cheap recovery of absorbed guest molecules by thermal treatments rather than by solvent extractions
چکیده
ایروژل های یکپارچة پلی (6،2- دی متیل-4،1- فنیلن) اکسید (یک پلیمر صنعتی که با نام پلی فنیلن اکسید یا PPO شناخته می شود)، تهیه شد و خصوصیات آن ها مورد بررسی قرار گرفت. این ایروژل ها که از استخراج ژل های برگشت پذیر حرارتی PPO با وزن مولکولی بالا با استفاده از دی اکسید کربن فوق بحرانی به دست آمدند تخلخل ظاهری حدود %95-700 و مساحت سطح بالا تا مقادیرm2/g 7500 را نشان دادند. علاوه بر این، این ایروژل ها جذب عالی آلاینده های آلی در فشار بخار پایین و قابلیت بازیافت خوب توسط بازیابی حرارتی را نشان دادند. خواص مکانیکی و پایداری ابعادی خوب ایروژل های یکپارچة PPO ناشی از وزن مولکولی بالای پلیمر است که باعث تشکیل مورفولوژی فیبریلی در ژل پیش ماده می شود. ظرفیت جذب و قابلیت بازیابی ایروژل های PPO عمدتاً با فاز بلوری آنها مرتبط است: (1) ساختار بلوری نانو متخلخل آنها باعث ایجاد سطح ویژة بالا می شود؛ (22) دمای ذوب بالای آنها پایداری حرارتی بالا و همچنین امکان بازیابی ساده و ارزان مولکول های جذب شده توسط عملیات حرارتی به جای استفاده از روش استخراج حلال را فراهم می کند.
1-مقدمه
بسته به روش مورد استفاده می توان مواد متخلخل با خصوصیات ساختاری مختلف مانند اندازة منفذ و هندسه، کسر حجمی حفره، و مساحت سطح را تهیه کرد [1]. در بین مواد متخلخل، ایروژل ها دستة خاصی از مواد هستند که به دلیل داشتن یک شبکة با تخلخل بالا دارای خواصی مناسب برای کاربرد در بسیاری از زمینه ها مانند ساخت و ساز، الکتروتکنیک، مهندسی شیمی یا علوم زیستی هستند [2,3]. با اینکه رایج ترین ایروژل ها از سیلیکا تهیه می شوند [2,4] اما ایروژل های پلیمری بسیاری نیز توسعه یافته اند [5-7]، که می توان در نهایت آنها را با استفاده از پیرولیز به ایروژل های کربنی تبدیل کرد...