【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及二氧化硅纳米纤维气凝胶，尤其涉及一种磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶及其制备方法。
技术介绍
1、二氧化硅纳米纤维气凝胶是一种具有纳米多孔结构的新型材料，被誉为最轻的固体材料、二氧化硅纳米纤维气凝胶在隔音、隔热保温、防火阻燃、过滤材料、药物缓释材料、催化剂及催化剂载体、燃料电池等领域具有极大的优势，具有巨大的应用价值。二氧化硅纳米纤维气凝胶一个特别吸引人的特性是它的表面有大量的硅醇基团，可以共价结合各种有机分子，这些所谓的有机—无机混合材料最近引起了越来越多的研究兴趣。目前，磺酸化气凝胶大多为发烟硫酸制备的碳基气凝胶且制备技术相对成熟，硅基材料的磺酸化改性多为垂直介孔二氧化硅膜的制备以及二氧化硅纳米颗粒的制备，对于二氧化硅纳米纤维气凝胶的磺酸化的制备还未有报道。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶及其制备方法，用以解决上述技术问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
3、本专利技术提供了一种磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将二氧化硅纳米纤维膜破碎为二氧化硅纳米纤维；
5、2)将二氧化硅纳米纤维分散于水中，之后加入巯基硅烷偶联剂进行升温反应，得到巯基反应分散液；
6、3)向巯基反应分散液中加入氧化剂进行磺酸化反应，向反应液中加入叔丁醇进行分散，之后进行冷冻干燥，得到磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶。
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8、进一步的，所述步骤2)中，升温反应的温度为25～30℃，升温反应的时间为30～60min。
9、进一步的，所述步骤2)中，分散在搅拌下进行，搅拌的转速为1000～2000rpm，搅拌的时间为15～30min。
10、进一步的，所述二氧化硅纳米纤维为硅胶直接静电纺的二氧化硅纳米纤维、铝掺杂的二氧化硅纳米纤维、mos2掺杂二氧化硅纳米纤维或烷基化硅烷掺杂二氧化硅纳米纤维。
11、进一步的，所述氧化剂包含质量浓度为20～40％的过氧化氢，所述氧化剂和巯基硅烷偶联剂的质量比为1：0.01～0.05。
12、进一步的，所述叔丁醇和水的质量比为1：4～10。
13、进一步的，所述磺酸化反应的时间为1～2h，所述分散的时间为15～30min。
14、进一步的，所述二氧化硅纳米纤维膜破碎为1cm×1cm的碎片。
15、本专利技术还提供了一种磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶。
16、本专利技术的有益效果：
17、本专利技术通过在二氧化硅纳米纤维膜纤维表面接枝硅烷偶联剂得到改性的二氧化硅纳米纤维分散液，然后将端基改性为磺酸基得到磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶，磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶具有较好的纤维结构，较好的压缩回弹性和断裂强度，超亲水性，磺酸化的二氧化硅纳米纤维气凝胶对正价重金属离子表现出了较高的吸附性能。
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1.一种磺酸化的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所述的制备方法，其特征在于，所述巯基硅烷偶联剂包含γ-巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂，所述二氧化硅纳米纤维和巯基硅烷偶联剂的质量比为5～15：1，所述二氧化硅纳米纤维与水的质量比为1：60～100。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，升温反应的温度为25～30℃，升温反应的时间为30～60min。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，分散在搅拌下进行，搅拌的转速为1000～2000rpm，搅拌的时间为15～30min。
5.根据权利要求1或2或4所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅纳米纤维为硅胶直接静电纺的二氧化硅纳米纤维、铝掺杂的二氧化硅纳米纤维、MoS2掺杂二氧化硅纳米纤维或烷基化硅烷掺杂二氧化硅纳米纤维。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氧化剂包含质量浓度为20～40％的过氧化氢，所述氧化剂和巯基硅烷偶联剂的质量比为1：0.01～0.05。
...【技术特征摘要】
1.一种磺酸化的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所述的制备方法，其特征在于，所述巯基硅烷偶联剂包含γ-巯丙基三甲氧基硅烷偶联剂，所述二氧化硅纳米纤维和巯基硅烷偶联剂的质量比为5～15：1，所述二氧化硅纳米纤维与水的质量比为1：60～100。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，升温反应的温度为25～30℃，升温反应的时间为30～60min。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中，分散在搅拌下进行，搅拌的转速为1000～2000rpm，搅拌的时间为15～30min。
5.根据权利要求1或2或4所述的制备方法，其特征在于，所述二氧化硅纳米纤维为硅胶直接静电纺的...
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