[发明专利]一种以硅藻为原材料制备二氧化硅气凝胶的方法

权利要求书

1.一种以硅藻为原材料制备二氧化硅气凝胶的方法，其特征在于：以天然硅藻为原材料，利用而不破坏硅藻壳天然多维纳米多孔结构。

2.根据权利要求1所述的二氧化硅气凝胶，其特征在于可制作成多种形式——粉末状、颗粒状、膜状，或与其他膜材料复合成气凝胶复合膜。

3.根据权利要求1和2所述的二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于：

(1)将硅藻原材料进行干燥，干燥温度为60-200℃，干燥时间为2-20小时；

(2)将干燥后的硅藻与酸溶液混合反应0.5-10小时，反应温度为10-200℃，反应结束后进行固液分离；

(3)取固液分离后得到的固相，与SDS-EDTA溶液中煮沸1-5小时，反应结束后进行固液分离；

(4)取固液分离后的固相，与30％的双氧水溶液中煮沸1-3次，每次时间0.5-3小时，反应结束后进行固液分离；

(5)将固液分离后的固相干燥，与有机硅混合得到糊状物质，干燥处理，得到二氧化硅气凝胶。

4.如权利1所述的方法，其特征在于：作为硅源的硅藻可以是任何形式的硅藻，如海水、淡水或土壤中生长的硅藻、脱离水、土环境当做垃圾处理的硅藻、以硅藻为原料制备生物柴油后的废料中的一种或几种。硅藻种类可以是中心硅藻与羽纹硅藻2纲、8目、16000种中的一种或几种。

5.如权利3所述的方法，其特征在于：步骤(2)中的酸溶液中的酸为HCl、H₂SO₄、HNO₃、HBr、HI、H₃PO₄中的一种或几种。酸溶液的溶剂为水。酸溶液的浓度为0.5-10mol/L。硅藻与酸溶液的质量比为1∶1-50。

6.如权利3所述的方法，其特征在于：步骤(3)中SDS的浓度为1-5％，EDTA的浓度为100-500mM。

7.如权利3所述的方法，其特征在于：过滤分类可采用沉降分离、离心分离、过滤中的一种或几种。

8.如权利3所述的方法，其特征在于：干燥可采用常压干燥、亚临界干燥、超临界干燥、冷冻干燥中的一种或几种。

9.如权利3所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，二氧化硅气凝胶与有机硅树脂混合的体积比为1∶0.5-0.8。

10.如权利3所述的方法，其特征在于：步骤(5)中，二氧化硅气凝胶可以干燥后粉碎成气凝胶粉末或颗粒，也可以在糊状状态下制作成气凝胶膜，或者与其他膜材料复合成平板或中空纤维气凝胶复合膜。其他膜可以是亲水性或疏水性的任何种类的膜，为PP、PTFE、PVDF、PES、尼龙、醋酸纤维中的一种或几种。