[發明專利]鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法及氣凝膠

在審

• 申請號: 201811232214.6
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109351292A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 李振聲;孫曄
• 申請（專利權）人: 天津摩根坤德高新科技發展有限公司
• 主分類號: B01J13/00
• 分類號: B01J13/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 許洪潔

鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法及氣凝膠，屬于氣凝膠制備領域。制備方法包括：將硅酸鈉溶液與陽離子交換樹脂粉體進行離子交換反應后靜止陳化得到前驅體，將前驅體進行干燥。制備時在常溫下凝膠且在常壓下干燥，工藝簡單。陽離子交換樹脂清除鈉離子，減少廢液的產生，綠色環保。前驅體干燥后硅酸縮水形成二氧化硅，從而形成絨球狀多孔結構的二氧化硅氣凝膠，使產品的比表面積大、導熱系數低。氣凝膠由上述制備方法制得，比表面積大、導熱系數低。

技術領域

本發明涉及氣凝膠制備領域，且特別涉及一種鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法及氣凝膠。

背景技術

氣凝膠通常是指納米量級超微顆粒相互聚集構成納米多孔網絡結構，并在網絡孔隙中充滿氣態分散介質的輕質納米固態材料。氣凝膠可應用于航空、建筑隔熱、聲學延遲、環保吸附等領域。氣凝膠的生成機理是在干燥過程中既要使前期形成的凝膠脫水，又要保證凝膠不塌陷，從而使空氣進入凝膠網絡中替代原凝膠內水的位置。

現有技術中，單純采用硅酸鈉作為硅源副產品較多，需要進行清除鈉離子的繁瑣操作。同時，制備過程中通常需要進行加溫加壓操作，且反應速度不便于控制，工藝較為復雜且不便于對產品的質量根據需要進行控制。

有鑒于此，特提出本申請。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法，其工藝簡單、綠色環保，制得的產品比表面積大、導熱系數低。

本發明的另一目的在于提供一種氣凝膠，其比表面積大、導熱系數低。

本發明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。

本發明提出一種鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法，包括：將硅酸鈉溶液與陽離子交換樹脂粉體進行離子交換反應后靜止陳化得到前驅體，將前驅體進行干燥。

本發明提出一種氣凝膠，其由上述的鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法制得。

本發明實施例的有益效果是：

本發明提供的鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法，陽離子交換樹脂吸附硅酸鈉溶液中的鈉離子并向溶液中釋放氫離子，釋放的氫離子取代硅酸鈉的鈉離子從而生成硅酸酸化膠凝，繼而通過靜置陳化得到前驅體。陽離子交換樹脂清除鈉離子并促進凝膠化，減少廢液的產生，綠色環保。方法制備產品時在常溫下凝膠且在常壓下干燥，工藝簡單。前驅體干燥后硅酸縮水形成二氧化硅，從而形成絨球狀多孔結構的二氧化硅氣凝膠，使產品的比表面積大、導熱系數低。

本發明提供的氣凝膠，由上述的制備方法制得，相應地具備工藝簡單、綠色環保、成本低，且比表面積大、導熱系數低等優點。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規產品。

下面對本發明實施例的鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法及氣凝膠進行具體說明。

一種鈉離子屏蔽劑改性硅酸鈉氣凝膠的制備方法，包括：將硅酸鈉溶液與陽離子交換樹脂粉體進行離子交換反應后靜止陳化得到前驅體，將前驅體進行干燥。

采用陽離子交換樹脂與硅酸鈉溶液進行離子交換反應，離子交換樹脂吸附硅酸鈉溶液中的鈉離子并向溶液中釋放氫離子，釋放的氫離子取代硅酸鈉的鈉離子從而生成硅酸酸化膠凝。陽離子交換樹脂清除鈉離子并促進凝膠化，減少廢液的產生，綠色環保。