一种多级孔二氧化硅气凝胶材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多级孔二氧化硅气凝胶材料及其制备方法，制备方法包括以下步骤：步骤一、将醇、水混合得到溶剂，将酸催化剂、三官能团硅源加入溶剂中搅拌至完全水解，再加入碱催化剂，继续搅拌后得到透明的二氧化硅溶胶；步骤二、将溶胶装入密闭模具中，放入水浴锅中水浴静置凝胶，凝胶后继续水浴静置老化，老化完毕后将凝胶从模具中推出，置于无水乙醇中进行溶剂置换；步骤三、将凝胶进行超临界干燥，得到内含结晶体的SiO2气凝胶材料；步骤四、将干燥后的SiO2气凝胶材料进行高温加热，得到多级孔SiO2气凝胶材料。本发明专利技术制得的SiO2气凝胶具有高疏水性、高比表面积、高孔体积特点，具有纳米和微米孔共同组成多级孔结构。米和微米孔共同组成多级孔结构。米和微米孔共同组成多级孔结构。

【技术实现步骤摘要】
一种多级孔二氧化硅气凝胶材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及气凝胶材料，具体地指一种多级孔SiO2气凝胶材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着国际与国内航运事业的快速发展，相应的由于船舶所导致的油类污染事件也变得越来越频繁。除此以外，有机物泄漏、工业废水和日常用油的排放也会污染内陆近海水域，这样不仅会对水资源造成巨大的破坏，还会给人类造成难以计量的经济损失，严重危害生态系统及人类的健康。由于水上油污波及范围广，治理周期长，在海上进行油水分离的难度极大，如何高效、快速地从水中收集或者清除油脂及有机污染物己成为世界级的挑战，并引起广泛的关注。油污的处理方法包括围栏吸油法、受控燃烧法、化学分散法、生物氧化法和物理吸附法等几种方法。在这些技术中，多孔材料吸附剂由于具有制备过程简单、选择性高、循环性好、成本低、环境友好等诸多特点，被认为是溢油清理最有效的办法之一。
[0003]气凝胶材料是一类具有连续三维纳米多孔网络结构的材料，由于具有高比表面积、高孔隙率、低导热系数、低密度等特点，在能源、催化、环境等方面受到人们广泛关注。SiO本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多级孔SiO2气凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将醇、水混合得到溶剂，将酸催化剂、三官能团硅源加入溶剂中搅拌至完全水解，所述三官能团硅源分子包含一个不参加水解缩合的非极性基团以及三个可参与水解缩合反应的烷氧基团，再加入碱催化剂，继续搅拌后得到透明的二氧化硅溶胶；步骤二、将得到的溶胶装入密闭模具中，放入水浴锅中水浴静置凝胶，凝胶后继续水浴静置老化，老化完毕后将凝胶从模具中推出，放置于水浴锅中装有无水乙醇的容器内进行溶剂置换；步骤三、将溶剂置换完成后的二氧化硅凝胶进行超临界干燥，得到内含结晶体的SiO2气凝胶材料；步骤四、将干燥后的SiO2气凝胶材料进行高温加热，除去内部结晶，得到多级孔SiO2气凝胶材料。2.如权利要求1所述的多级孔SiO2气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述醇为乙醇或甲醇，醇与水按体积比1：0.13～3.5混合得到溶剂，溶剂与硅源体积比为1：0.2～0.67。3.如权利要求1所述的多级孔SiO2气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述三官能团硅源为甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的至少一种。4.如权利要求1所述的多级孔SiO2气凝胶材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述酸催化剂为硫酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨自春，李昆锋，武晨浩，费志方，陈俊，陈国兵，李军，孙文彩，赵爽，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军工程大学，
类型：发明
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