一种纳米气凝胶及其制备方法技术

一种纳米气凝胶及其制备方法，包括如下质量份数的组份：纳米二氧化硅：15‑25份，氧化钛：40‑55份，氧化铜：10‑15份，氧化铝：20‑30份。本发明专利技术得到的纳米气凝胶作为功能性组份，由于纳米气凝胶本身的孔状结构丰富，而气体是热的不良导体，因此加入纳米气凝胶后，能够提高其使用场景下的隔热性能；在纳米气凝胶中复合某些金属元素后，由于大的孔隙率以及金属离子的催化作用，使得其对于甲醛具有非常好的分解作用。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米气凝胶及其制备方法
：本专利技术涉及一种纳米气凝胶及其制备方法。
技术介绍
：气凝胶因其半透明的色彩和超轻重量，有时也被称为“固态烟”或“冻住的烟”。这种新材料看似脆弱不堪，其实非常坚固耐用，最高能承受1400摄氏度的高温。气凝胶的这些特性在航天探测上有多种用途。俄罗斯“和平”号空间站和美国“火星探路者”探测器上，都用到了气凝胶材料。气凝胶现在的用途愈加广泛。但是在现有技术中，对于如何利用气凝胶实现甲醛的去除，以及该使用场景下对于气凝胶组份的要求，并没有深入研究。
技术实现思路
：本专利技术提供了一种纳米气凝胶及其制备方法，能够得到一种密度小、隔热效果好，且对于甲醛有净化效果的产品，解决了现有技术中存在的问题。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种纳米气凝胶，包括如下质量份数的组份：纳米二氧化硅：15-25份，氧化钛：40-55份，氧化铜：10-15份，氧化铝：20-30份。一种纳米气凝胶的制备方法，所述纳米气凝胶由以下步骤制备而成：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：95-130.6份，氯化铜：17-25.4份，氯化铝：52.2-78.2份，正硅酸乙酯：52-86.7份，然后放入150-300份的醇溶剂采用溶剂热法，干燥焙烧后制得纳米气凝胶。优选的，所述溶剂热法的温度240-250℃，压力8-12Mpa,反应时间0.8-1.2h。优选的，所述四氯化钛为质量分数为4-6％的醇溶液。优选的，所述氯化铜为质量分数为1.5-2.5％的醇溶液。优选的，所述氯化铝为质量分数为2-4％的醇溶液。优选的，所述正硅酸乙酯为质量分数为1.6-2.4％的醇溶液。优选的，所述醇溶剂为正丁醇和/或乙醇和/或异丙醇。优选的，还包括1-5份质量份数的氯化锡。优选的，所述氯化锡为质量分数为4-6％的醇溶液。本专利技术具有如下优点：纳米气凝胶作为功能性组份，由于纳米气凝胶本身的孔状结构丰富，而气体是热的不良导体，因此加入纳米气凝胶后，能够提高其使用场景下的隔热性能；在纳米气凝胶中复合某些金属元素后，由于大的孔隙率以及金属离子的催化作用，使得其对于甲醛具有非常好的分解作用。具体实施方式：为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本专利技术进行详细阐述。纳米气凝胶合成实施例：纳米气凝胶实施例1：S1、原料混合搅拌均匀：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：95g，氯化铜：17g，氯化铝：52.2g，正硅酸乙酯：52g，然后放入150g的醇溶剂；所述四氯化钛为质量分数为4％的醇溶液；所述氯化铜为质量分数为1.5％的醇溶液；所述氯化铝为质量分数为2％的醇溶液；所述正硅酸乙酯为质量分数为1.6％的醇溶液；所述醇溶剂为正丁醇；S2、溶剂热法合成：温度240℃，压力8Mpa,反应时间1.2h；S3、干燥焙烧：20-30℃下干燥48h后，再在真空干燥箱内，在70℃维持48h，然后再在马弗炉中进行焙烧得到1号纳米气凝胶。纳米气凝胶实施例2：S1、原料混合搅拌均匀：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：130.6g，氯化铜：25.4g，氯化铝：78.2g，正硅酸乙酯：86.7g，然后放入300g的醇溶剂；所述四氯化钛为质量分数为6％的醇溶液；所述氯化铜为质量分数为2.5％的醇溶液；所述氯化铝为质量分数为4％的醇溶液；所述正硅酸乙酯为质量分数为2.4％的醇溶液；所述醇溶剂为乙醇；S2、溶剂热法合成：温度240-250℃，压力8-12Mpa,反应时间0.8-1.2h；S3、干燥焙烧：20-30℃下干燥48h后，再在真空干燥箱内，在70℃维持48h，然后再在马弗炉中进行焙烧得到2号纳米气凝胶。纳米气凝胶实施例3：S1、原料混合搅拌均匀：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：112.8g，氯化铜：21.2g，氯化铝：65.2g，正硅酸乙酯：69.4g，然后放入225g的醇溶剂；所述四氯化钛为质量分数为5％的醇溶液；所述氯化铜为质量分数为2％的醇溶液；所述氯化铝为质量分数为3％的醇溶液；所述正硅酸乙酯为质量分数为2％的醇溶液；所述醇溶剂为异丙醇；S2、溶剂热法合成：温度245℃，压力10Mpa,反应时间1h；S3、干燥焙烧：20-30℃下干燥48h后，再在真空干燥箱内，在70℃维持48h，然后再在马弗炉中进行焙烧得到3号纳米气凝胶。纳米气凝胶实施例4：S1、原料混合搅拌均匀：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：95g，氯化铜：17g，氯化铝：52.2g，正硅酸乙酯：52g，1g的氯化锡；然后放入150g的醇溶剂；所述四氯化钛为质量分数为4％的醇溶液；所述氯化铜为质量分数为1.5％的醇溶液；所述氯化铝为质量分数为2％的醇溶液；所述正硅酸乙酯为质量分数为1.6％的醇溶液；所述氯化锡为质量分数为5％的醇溶液；所述醇溶剂为正丁醇、乙醇质量分数为1：1的混合溶剂；S2、溶剂热法合成：温度240℃，压力8Mpa,反应时间1.2h；S3、干燥焙烧：20-30℃下干燥48h后，再在真空干燥箱内，在70℃维持48h，然后再在马弗炉中进行焙烧得到4号纳米气凝胶。纳米气凝胶实施例5：S1、原料混合搅拌均匀：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：130.6g，氯化铜：25.4g，氯化铝：78.2g，正硅酸乙酯：86.7g，5g的氯化锡；然后放入300g的醇溶剂；所述四氯化钛为质量分数为6％的醇溶液；所述氯化铜为质量分数为2.5％的醇溶液；所述氯化铝为质量分数为4％的醇溶液；所述正硅酸乙酯为质量分数为2.4％的醇溶液；所述氯化锡为质量分数为5％的醇溶液；所述醇溶剂为乙醇、异丙醇质量分数为1：1的混合溶剂；S2、溶剂热法合成：温度240-250℃，压力8-12Mpa,反应时间0.8-1.2h；S3、干燥焙烧：20-30℃下干燥48h后，再在真空干燥箱内，在70℃维持48h，然后再在马弗炉中进行焙烧得到5号纳米气凝胶。纳米气凝胶实施例6：S1、原料混合搅拌均匀：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：112.8g，氯化铜：21.2g，氯化铝：65.2g，3g的氯化锡；正硅酸乙酯：69.4g，然后放入225g的醇溶剂；所述四氯化钛为质量分数为5％的醇溶液；所述氯化铜为质量分数为2％的醇溶液；所述氯化铝为质量分数为3％的醇溶液；所述正硅酸乙酯为质量分数为2％的醇溶液；所述氯化锡为质量分数为5％的醇溶液；所述醇溶剂为正丁醇、乙醇、异丙醇质量分数为1：1：1的混合溶剂；S2、溶剂热法合成：温度245℃，压力10Mpa,反应时间1h；S3、干燥焙烧：20-30℃下干燥48h后，再在真空干燥箱内，在70℃维持48h，然后再在马弗炉中进行焙烧得到6号纳米气凝胶。对1-6号纳米气凝胶进行性质表征，见下表：产品表观密度(g/cm-3)孔隙率(％)1号纳米气凝胶0.17922号纳米气凝胶0.19893号纳米气凝胶0.19884号纳米气凝胶0.15955号纳米气凝胶0.16946号纳米气凝胶0.1694可见氯化锡在提高气凝胶的孔隙率，提高其蓬松程度方面有较好的作用。对甲醛处理效果的表征：在内部尺寸为50cmx50cmx50cm的正方体盒子内，各放入1g上述气凝胶，然后通过喷雾甲醛的方式，使得甲醛的浓度在0.1g/m3左右，然后静置48h后，检测甲醛浓度，并设置空白组，放入1g活性炭，结果如下。从上可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米气凝胶，其特征在于：包括如下质量份数的组份：纳米二氧化硅：15‑25份，氧化钛：40‑55份，氧化铜：10‑15份，氧化铝：20‑30份。

【技术特征摘要】
1.一种纳米气凝胶，其特征在于：包括如下质量份数的组份：纳米二氧化硅：15-25份，氧化钛：40-55份，氧化铜：10-15份，氧化铝：20-30份。2.一种如权利要求1所述的纳米气凝胶的制备方法，其特征在于：所述纳米气凝胶由以下步骤制备而成：将如下质量份数的原料混合，四氯化钛：95-130.6份，氯化铜：17-25.4份，氯化铝：52.2-78.2份，正硅酸乙酯：52-86.7份，然后放入150-300份的醇溶剂采用溶剂热法，干燥焙烧后制得纳米气凝胶。3.根据权利要求2所述的一种纳米气凝胶，其特征在于：所述溶剂热法的温度240-250℃，压力8-12Mpa,反应时间0.8-1.2h。4.根据权利要求2所述的一种纳米气...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，魏永强，乔媛，李太胜，曹维强，李响，
申请(专利权)人：山东汉诺宝嘉新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37