氧化硅气凝胶纳米粉末的制备方法及其指纹显示应用技术

本发明专利技术公开了一种氧化硅气凝胶纳米粉末的制备方法，包括以下步骤：S1、将硅源和去离子水混匀，后加入酸性催化剂，搅拌制得硅溶胶；S2、在硅溶胶中添加与水不互溶油性溶剂、表面活性剂、助剂，搅拌形成纳米尺寸的油包水微乳液；然后滴加碱性催化剂，边滴加边搅拌调节pH为5‑6，使硅溶胶动态凝胶化形成硅凝胶；S3、将硅凝胶浸泡在硅源、无水乙醇和去离子水的混合液中，静置老化;S4、老化后，将湿凝胶浸泡在正己烷和三甲基氯硅烷的混合溶液中进行溶剂交换和表面改性，改性后用正己烷清洗，最后进行干燥，即得纳米氧化硅气凝胶。该方法能够制备得到纳米级别的氧化硅气凝胶，其能够作为显示剂用于指纹显示。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米材料，具体涉及一种氧化硅气凝胶纳米粉末的制备方法及其指纹显示应用。

技术介绍

1、气凝胶是一种纳米多孔非晶固体材料，具有低密度、大比表面积、高孔隙率的特点，密度变化范围为0.003～0.15g/cm3，比表面积可高达1500m2/g，孔隙率可高达99.8％，是目前已知热导率最低的固体材料之一。氧化硅气凝胶是最早研究和开发的气凝胶产品，传统气凝胶的制备方法为溶胶凝胶合成法，主要先由烷氧基硅烷类(alkoxysilane)、正硅酸甲酯（乙酯）或水玻璃等前驱物与有机溶剂进行混合后，再利用二步法并加入酸触媒，以进行水解反应(hydrolysis)。待水解反应一定时间后，再添加碱触媒，以进行缩合反应(condensation)，而缩合反应过程中会逐渐形成溶胶。溶胶内的分子继续进行缩合反应，逐渐形成半固态的高分子凝胶，再经过一段时间的熟化(aged)，使溶胶形成结构稳定立体网状结构。最后再利用超临界干燥技术、常压干燥技术将气凝胶体系的溶剂去除，而获得多孔性干燥的气凝胶粉末。

2、虽然现阶段气凝胶粉末的孔径和组装粒子均在纳米尺度，但是氧化硅本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化硅气凝胶纳米粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：S1中硅源包括水玻璃、甲基硅酸锂、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、硅酸锂、偏硅酸锂、硅酸钠、偏硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钾中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：硅源和水的质量比为1:1~4，混匀5-15min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述酸性催化剂为无氯酸H2SO4、HNO3、HF、HBr、HI、H2SO3、HNO3、H3PO4、H3PO2、H3BO3中的一种或几种组合，搅拌时间为10-30min。...

【技术特征摘要】

1.一种氧化硅气凝胶纳米粉末的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：s1中硅源包括水玻璃、甲基硅酸锂、甲基硅酸钠、甲基硅酸钾、硅酸锂、偏硅酸锂、硅酸钠、偏硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钾中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：硅源和水的质量比为1:1~4，混匀5-15min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述酸性催化剂为无氯酸h2so4、hno3、hf、hbr、hi、h2so3、hno3、h3po4、h3po2、h3bo3中的一种或几种组合，搅拌时间为10-30min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：s2中油性溶剂包括c6-c8的直链烃或环状烃，表面活性剂包括阴离子型、阳离子型、非离子型表面活性剂中的一种，助剂包括中等碳链c3-c7脂肪族醇或脂肪族胺；加入质量比为10-30:1...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡建华，谢显洲，滕兴福，王文金，
申请(专利权)人：湖北兴瑞硅材料有限公司，
类型：发明
国别省市：