疏水氧化硅气凝胶材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种疏水氧化硅气凝胶材料的制备方法。所述制备方法包括：以甲基硅酸作为前驱体，将其溶解在溶剂中，得到氧化硅气凝胶前驱体溶液；使所述氧化硅气凝胶前驱体溶液与碱催化剂，经缩聚反应得到氧化硅凝胶材料；对所述氧化硅凝胶材料进行溶剂置换和干燥处理，制得疏水氧化硅气凝胶材料。所述疏水氧化硅气凝胶材料的疏水角为130～165

【技术实现步骤摘要】
疏水氧化硅气凝胶材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种新颖的疏水氧化硅气凝胶材料的通用制备方法，属于纳米材料


技术介绍

[0002]氧化硅气凝胶材料在高效绝热、吸附、催化和光学等领域均具有广阔的应用前景。自1931年首次专利技术氧化硅气凝胶依赖，经过几十年的发展，相继专利技术出多种氧化硅气凝胶的制备方法。例如，专利CN101200293A公开了一种快速制备SiO2气凝胶微球的方法，以廉价的工业水玻璃为原料，经离子交换得到pH＝2
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3的硅酸，添加碱性催化剂后将其加入到疏水性油中，同时加以搅拌生成凝胶微球，最后进行溶剂交换和干燥后获得气凝胶微球。专利CN107572538A公开了一种亲水性二氧化硅气凝胶材料及其制备方法，将硅源与水、酸性催化剂、碱性催化剂混合搅拌以形成凝胶，并进行老化和冷冻干燥获得亲水性二氧化硅气凝胶材料，具有高孔隙率(82～99.6％)和高比表面积(300～1300m2/g)。专利CN101264891A公开了一种高强度、低密度二氧化硅气凝胶的制备方法，将正硅酸甲酯或者正硅酸乙酯在在酸性条件下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种疏水氧化硅气凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括：以甲基硅酸作为前驱体，将其溶解在溶剂中，得到氧化硅气凝胶前驱体溶液；使所述氧化硅气凝胶前驱体溶液与碱催化剂，经缩聚反应得到氧化硅凝胶材料；对所述氧化硅凝胶材料进行溶剂置换和干燥处理，制得疏水氧化硅气凝胶材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述甲基硅酸是经由甲基硅酸钠和盐酸溶液反应得到的，或者经由甲基氯硅烷和盐酸溶液反应得到的；优选的，所述甲基氯硅烷包括甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷中的任意一种或两种以上的组合，尤其优选为甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷的混合物；尤其优选的，所述混合物中三甲基氯硅烷的摩尔百分比不超过10％，二甲基二氯硅烷的摩尔百分比不超过30％，其余为甲基三氯硅烷；和/或，所述溶剂包括乙醇、水、丙酮、二甲基亚砜中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述甲基硅酸与溶剂的摩尔比为1：3～50，优选为1：4～10。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：在持续搅拌的条件下，向盐酸溶液中加入甲基硅酸钠，反应得到甲基硅酸；优选的，所述盐酸溶液的浓度为1～38wt％，优选为10～20wt％；优选的，所述反应的温度为10～50℃，优选为20～40℃；优选的，所述甲基硅酸钠的加料速度为20～2000g/min，优选为50～200g/min；和/或，所述甲基硅酸钠与盐酸的摩尔比为1：1～10，优选为1：1～4。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，包括：将盐酸溶液缓慢滴加到甲基氯硅烷中，反应得到甲基硅酸；优选的，所述盐酸溶液的浓度为1～38wt％，优选为10～20wt％；优选的，所述反应的温度为5～30℃，优选为10～20℃；优选的，所述盐酸溶液的滴加速率为20～2000mL/min，优选为50～200mL/min；和/或，所述甲基氯硅烷与盐酸的摩尔比为1：0.1～1，优选为1：0.5～1。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述碱催化剂包括氢氧化钠、三乙胺、氨水、碳酸钠、碳酸氢钠、四甲基氢氧化铵中的任意一种或两种以上的组合；和/或，所述碱催化剂与甲基硅酸的摩尔比为10
‑1～10：1，优选为10
‑1～1：1；和/或，所述缩聚反应的温度为20～80℃，优选为3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张学同，季小飞，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：