[發明專利]基于水熱法來制備二氧化硅氣凝膠的方法及其產品和用途

在審

• 申請號: 202011621992.1
• 申請日: 2020-12-30
• 公開（公告）號: CN112624130A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 吳長征;謝毅
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: C01B33/158
• 分類號: C01B33/158;C01B33/145;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 吳勝周

1.一種基于水熱法來制備二氧化硅氣凝膠的方法，所述方法包括：

A)將硅源、醇溶劑和水按1:6～11:2～6的摩爾比混合，得到硅溶膠溶液；

B)在將所得到的硅溶膠溶液的pH調節至5.5～7.5后，將所得的混合物攪拌以形成凝膠，并將所得的凝膠靜置老化；

C)將經過老化后的凝膠放入水熱反應釜中進行水熱反應以得到水凝膠；

D)將所得的水凝膠用醇溶劑浸泡以進行溶劑置換以得到醇凝膠；

E)分離并干燥所得的醇凝膠，從而得到粉末形式的二氧化硅氣凝膠。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述硅源選自正硅酸四乙酯和硅酸鈉中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

所述醇溶劑是C_1-6醇，優選是甲醇、乙醇和異丙醇中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步驟A)中，所述混合的時間為60～120分鐘。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步驟B)中，通過加入氨水或鹽酸來調節所述硅溶膠溶液的pH；所述靜置老化的時間為1～3天。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步驟C)中，所述水熱反應釜的填充度為70％～95％；所述水熱反應的溫度為80～180℃并且時間為12～36小時。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步驟C)中，所述溶劑置換的次數為1～3次；所述浸泡的時間為1～2天。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，

在所述步驟D)中，所述干燥在常壓條件下按照以下階梯干燥方式依次進行：在40～60℃下干燥3～5小時；在80～100℃下干燥3～5小時；在120～150℃下干燥2～3小時。

9.一種根據權利要求1～8中任一項所述的方法獲得的粉末形式的二氧化硅氣凝膠，其特征在于，所述粉末的粒徑為5～40nm、比表面積為150～600㎡/g、密度為0.1～0.3g/cm³并且孔隙率為75％～95％。

10.根據權利要求9所述的粉末形式的二氧化硅氣凝膠用作聲阻抗耦合材料、過濾材料、保溫隔熱材料、催化載體材料和/或藥物載體材料的用途。