[發明專利]具有殺菌功能的SiO2氣凝膠及其制備方法

有效

• 申請號: 201410323979.6
• 申請日: 2014-07-09
• 公開（公告）號: CN105236929B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 張學同;王錦;何偉娜
• 申請（專利權）人: 蘇州同玄新材料有限公司
• 主分類號: C04B30/00
• 分類號: C04B30/00;C01B33/16
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙)32256
• 代理人: 王鋒

1.一種具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)將正硅酸酯、水及醇混合，并加入水解催化劑形成混合反應體系，在水解溫度下反應2h～50h，使正硅酸酯部分水解形成具有不同聚合度的多聚硅氧烷，所述水解溫度范圍為室溫至所述醇的回流溫度；

(2)將所述多聚硅氧烷、銀納米線的醇溶液、醇及堿催化劑混合均勻，靜置形成銀納米線/SiO₂復合醇凝膠，其中醇與多聚硅氧烷的體積比為25:1～0.01:1；

(3)將所述銀納米線/SiO₂復合醇凝膠攪碎至粉末或顆粒狀后，與液態烷或氟代烷混合攪拌，攪拌速度為100～8000rpm，攪拌溫度為室溫～烷沸點溫度，攪拌時間為1h～100h，置換出所述醇凝膠中的醇，獲得烷凝膠，所述液態烷或氟代烷與醇凝膠的體積比為50:1～1:100；

(4)將所述烷凝膠與疏水劑和液態烷的混合溶液混合攪拌，攪拌速度為10～8000rpm，攪拌溫度控制在室溫到液態烷的沸點溫度，攪拌時間控制在1h～100h，獲得疏水烷凝膠，所述混合溶液與烷凝膠的體積比為50:1～1:100；

(5)將所述疏水烷凝膠常壓干燥，獲得所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠。

2.根據權利要求1所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述正硅酸酯與水的摩爾比為1:0.8～1:2.0，所述醇與正硅酸酯的體積比為1:5～10:1；所述正硅酸酯選自正硅酸乙酯、正硅酸甲酯中的任一種或者兩種的組合；所述水解催化劑選自鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸、醋酸、草酸、檸檬酸中的任一種或者兩種以上的組合。

3.根據權利要求1所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述混合反應體系內水解催化劑的濃度在10^-1mol/L以內。

4.根據權利要求1所述具有殺菌功能的氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述醇采用碳原子數少于8的小分子醇，所述堿催化劑選自氫氧化鈉、氫氧化鉀、尿素、氨水、三乙胺中的任一種或者兩種以上的組合。

5.根據權利要求1所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述銀納米線的醇溶液中含有2～60wt％銀納米線，且所述銀納米線的醇溶液的用量為多聚硅烷體積的1～50％，而所述堿催化劑的用量在所述醇或酮凝膠總體積的15％以內；

其中，所述銀納米線的長度為500納米～10微米，直徑為20～500納米；所述銀納米線的醇溶液中所采用的溶劑包括乙二醇。

6.根據權利要求1所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于步驟(3)中所述液態烷或氟代烷采用碳原子數≤8的液態烷或氟代烷。

7.根據權利要求1所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于：所述疏水劑和液態烷的混合溶液中疏水劑的體積百分比含量為0.5％～50％。

8.根據權利要求1所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于：所述疏水劑選自甲基三甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅氮烷、六甲基二硅氮胺烷中的任一種或者兩種以上的組合。

9.根據權利要求1所述具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠的制備方法，其特征在于：步驟(5)中常壓干燥的方式包括鼓風干燥或旋轉干燥，干燥溫度為80℃～300℃。

10.利用權利要求1-9中任一項所述方法制備的具有殺菌功能的SiO₂氣凝膠。