一种二氧化硅气凝胶的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种二氧化硅气凝胶的制备方法，该方法采用乙二醇和有机酸制备成低共熔溶剂，然后将正硅酸四乙酯、水和低共熔溶剂混合水解，用氨水调节pH，经过老化、置换和改性，最后在常压条件下分级干燥得到二氧化硅气凝胶。本发明专利技术的正硅酸四乙酯在低共熔溶剂中的缩聚过程十分均匀，形成了牢固的骨架网络，在常压干燥过程中也不会引起二氧化硅气凝胶的空隙塌陷和骨架结构破坏，所制备出的二氧化硅气凝胶的孔隙率超过90％，比表面积高达1094m2/g。g。g。

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化硅气凝胶的制备方法


[0001]本专利技术属于纳米多孔材料制备
，具体涉及一种二氧化硅气凝胶的制备方法。

技术介绍

[0002]二氧化硅气凝胶是一种具有三维网络多孔结构的纳米材料，具有比表面积大、导热系数低、孔隙率高和力学性能优异的优点。二氧化硅气凝胶良好的隔热性能和高孔隙率，使其广泛应用于新能源汽车、建筑保温、工业保温、催化、吸附等领域。二氧化硅气凝胶还在声、光、电等方面展现了独特的物理和化学性质，二氧化硅气凝胶在军事、航空航天等领域也具有广阔的应用潜力。
[0003]传统二氧化硅气凝胶以原硅酸四乙酯、原硅酸四甲酯等有机硅烷为原料，通过溶胶
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凝胶法制备出湿凝胶，之后经过超临界干燥获得二氧化硅气凝胶。但是目前二氧化硅气凝胶的制备还存在以下问题：(1)硅源需要首先在酸性条件下水解，水解过程溶液的酸度一般是使用一定浓度的盐酸或硫酸进行调控。盐酸具有较强的挥发性和腐蚀性，操作不当会造成人体的灼伤。根据《易制毒化学品管理条例》规定，盐酸、硫酸都属于第三类易制毒化学品，存在一定的安全隐患；此外，传统的硅源水解过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将乙二醇和有机酸混合，80℃加热搅拌2h，得到澄清透明的低共熔溶剂；S2、将正硅酸四乙酯、水和S1得到的低共熔溶剂混合，搅拌，在100℃条件下加热回流水解反应2h，得到水解后的溶液；然后向所述水解后的溶液中加入氨水调节pH至8～10，搅拌后静置，得到湿凝胶；S3、将S2得到的湿凝胶浸没在无水乙醇中老化，每12h更换一次无水乙醇，共更换2次；然后在改性剂/正己烷混合溶液中进行置换和改性，每12h更换一次改性剂/正己烷混合溶液，共更换2次；取出，得到改性湿凝胶；S4、将S3得到的改性湿凝胶在常压条件下进行分级干燥，得到二氧化硅气凝胶。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，S1所述有机酸包括柠檬酸、...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东灿，王志敏，陈梦茹，姜广策，高婷婷，杨紫，刘逸凡，
申请(专利权)人：河南农业大学，
类型：发明
国别省市：