一种磺酸基改性二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种磺酸基改性二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用，本发明专利技术以四烷氧基硅烷和巯基硅烷为共前驱体硅源，通过溶胶

【技术实现步骤摘要】
一种磺酸基改性二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及环境污染治理
，具体涉及一种磺酸基改性二氧化硅气凝胶及其制备方法，并作为环境净化材料应用。

技术介绍

[0002]二氧化硅气凝胶是一种以空气为介质的纳米多孔材料，具有低密度（0.003~0.35g/cm3）、高比表面积（600~1500m2/g）、高孔隙率（80~99.9%）和孔隙结构可调的优异物理特性，在化学、热学、声学、光学、电学等领域具有广阔的应用前景，近年来，二氧化硅气凝胶被认为是一种潜在优异的环境净化功能材料，在吸附、催化和分离等方向展现出优异的性能。
[0003]二氧化硅气凝胶作为高效环境净化材料应用，不仅需要保持其优异多孔特性，同时还需调控其表面官能团特性。传统的二氧化硅气凝胶的骨架表面主要是硅羟基，硅羟基可通过氢键作用吸附空气中的水蒸汽，从而达到空气中除湿的目的。然而，传统二氧化硅气凝胶对环境中的其他污染物去除效果往往较差，这是由于其表面的硅羟基与污染物的作用力弱、选择性差。因此，对于二氧化硅气凝胶需要对其表面官能团修饰或者复合，提高对目标污本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磺酸基改性的二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于由以下具体步骤制备：（1）将巯基硅烷、四烷氧基硅烷、乙醇、水按一定比例混合，搅拌均匀并使硅源水解形成硅溶胶；（2）向步骤（1）得到的水解的硅溶胶中加入氨水，搅拌至混合均匀，静置凝胶化，老化后得到巯基改性二氧化硅湿凝胶；（3）将步骤（2）得到的巯基改性湿凝胶依次浸没于氧化剂和酸溶液中，将湿凝胶表面的巯基进行氧化和酸化获得磺酸基，再通过水洗和乙醇溶剂交换，最后通过常压干燥制得磺酸基改性二氧化硅气凝胶。2.如权利要求1所述一种磺酸基改性二氧化硅气凝胶的制备方法，所述溶胶按原料体积比，优选范围为四烷氧基硅烷：巯基硅烷：乙醇：水=5：(0.5
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3)：(10
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30)：(0.9
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3.6)。3.如权利要求1所述一种磺酸基改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于所述巯基硅烷的种类包括(3
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巯基丙基)三甲氧基硅烷、(3
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巯丙基)三乙氧基硅烷或者巯丙基甲基二甲氧基硅烷的中一种或者多种。4.如权利要求1所述一种磺酸基改性二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于所述四烷氧基硅烷的种类为正硅酸四乙酯或者正硅酸四...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵再东，郑煜铭，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：发明
国别省市：