一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶及其制备方法，涉及二氧化硅纳米纤维气凝胶技术领域。所述二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法包括以下步骤：将硅源、有机溶剂、碳纳米管、酸溶液与水混合进行水解反应得到硅胶纺丝液；采用硅胶纺丝液进行静电纺丝得到二氧化硅纳米纤维气凝胶；静电纺丝的接收装置为开口壳状接收装置，接收装置的材料为导电金属材料。本发明专利技术所采用的制备方法步骤简单，不使用须高温煅烧去除的高分子作为模板剂，降低了生产成本，得到的产品具有超大体积、超低密度、超高孔隙率、良好的压缩回弹性能和隔热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及二氧化硅纳米气凝胶，尤其涉及一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶及其制备方法。

技术介绍

1、二氧化硅气凝胶由于其低密度和低导热性而在隔热、节能和热管理等各个领域受到了广泛的关注。然而，气凝胶内部纳米骨架网络结构的缺陷多、连续性差，导致材料强度低、脆性大、稳定性差，外应力作用下极易发生不可逆的结构破坏甚至崩塌，极大的限制了其实际应用。近些年来，科研人员以连续性好的一维纳米材料作为基本单元，通过模板法、层层堆叠法、直接纺丝法、自组装法等制备出了一系列新型纳米纤维气凝胶材料，构筑基元的连续性使材料具有良好的结构稳定性，克服了二氧化硅气凝胶的脆性问题。

2、虽然当前二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法发展迅速，但存在制备方法复杂的问题，制备步骤多，使用设备价格昂贵。现有采用高分子模板制备二氧化硅纳米纤维气凝胶的步骤为先将硅胶与聚乙烯吡咯烷酮制成溶液进行静电纺丝，再对静电纺丝产物进行煅烧去除高分子模板，然后再进行剪切、洗涤以及冷冻干燥得到最终产物，在该过程中高分子模板剂的使用和去除、气凝胶的冻干等过程中所需要的高温煅烧和冷冻干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硅源、有机溶剂、碳纳米管、酸溶液与水的质量比为12～75：4～32：0～0.15：0.5～6：1.5～11。

3.根据权利要求2所述的一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硅源包括硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、多聚硅氧烷和倍半硅氧烷中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的...

【技术特征摘要】

1.一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硅源、有机溶剂、碳纳米管、酸溶液与水的质量比为12～75：4～32：0～0.15：0.5～6：1.5～11。

3.根据权利要求2所述的一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中硅源包括硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、多聚硅氧烷和倍半硅氧烷中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中碳纳米管包括单壁碳纳米管、多壁碳纳米管、羧基化单壁碳纳米管、羧基化双壁碳纳米管和羧基化多壁碳纳米管中的一种或几种。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的一种硅胶无模板静电纺一步成型二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李守柱，张加润，于庆宇，王雅茹，胡进博，段鹏，
申请(专利权)人：新疆理工学院，
类型：发明
国别省市：