一种二氧化硅气凝胶的低成本制备方法技术

本发明专利技术属于纳米多孔材料制备技术领域，具体涉及一种二氧化硅气凝胶的低成本制备方法。即以廉价的水溶胶为前驱体，去离子水为溶剂，添加酸性催化剂，并在其中添加表面活性剂，通过溶胶-凝胶工艺，制备出不需要进行任何表面修饰和溶剂替换的二氧化硅气凝胶，该气凝胶具有良好的保温隔热性能和机械性能，其热导率可降至较低水平，弹性模量可达6Mpa以上，同传统的纤维复合气凝胶机械强度相当。这种方法工艺简单，可操作性强，适合于工厂规模化生产和应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于气凝胶类材料制备
，涉及用添加表面活性剂取代气凝胶制备过程中繁琐的溶剂替换和表面修饰步骤的二氧化硅气凝胶的低成本制备方法。
技术介绍
SiO2气凝胶是一种新型低密度、透明、结构可控的纳米多孔材料，具有连续的三维网络结构。其密度在3-500mg/cm3之间可调，是世界上密度最低的一种固体材料，孔隙率高达99. 8%，孔径尺寸在1-1OOnm之间，比表面积高达1000m2/g。它同时具有优异的保温隔热性能，常温常压下热导率极低，是目前所知热导率最低的固体材料，在保温隔热领域具有广泛的应用前景。 气凝胶多数采用超临界干燥制备，成本高，风险大。为了降低成本和风险，探索常压干燥的方法势在必行。传统的常压干燥方法虽然同样能制备出密度低、保温隔热性能优良的SiO2气凝胶，但是操作过程繁琐，花费时间长，制备出的凝胶需要经过近一周时间的多次溶剂替换和表面修饰才能够干燥。其中替换所需要的原料成本高，需要不断地用大量的表面张力比水小的溶剂(如乙醇、六甲基二硅氧烷、正己烷等)来实现溶剂的充分替换。且生产出的气凝胶具有机械强度低，易碎，不容易成型的缺点。由于过程繁琐，替换溶剂成本高等因素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二氧化硅气凝胶的低成本制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)以水溶胶、水、催化剂和表面活性剂为原料经溶胶?凝胶法制得湿凝胶，其中水溶胶、水、催化剂的体积比为1:(3~15):(0.4~7.4)；每10ml水溶胶对应的表面活性剂的质量范围为：0.1~1g；?(2)将步骤（1）得到的湿凝胶进行老化干燥后，即获得所需要的二氧化硅气凝胶。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王文琴，张志华，祖国庆，沈军，周斌，杜艾，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：