[发明专利]一种Al2

说明书

本发明公开一种Al₂O₃‑SiO₂复合气凝胶的制备方法，包括以下步骤：a、γ‑AlOOH溶胶的制备：将拟薄水铝石溶解于第一溶剂中，加入酸性物质使其形成γ‑AlOOH溶胶；b、TEOS水解：将TEOS和乙醇加入至γ‑AlOOH溶胶中形成γ‑AlOOH‑SiO₂复合溶胶；c、凝胶化和陈化：向γ‑AlOOH‑SiO₂复合溶胶中加入胶凝剂形成γ‑AlOOH‑SiO₂复合凝胶，静置陈化；d、干燥：将γ‑AlOOH‑SiO₂复合凝胶进行干燥工艺，得到γ‑AlOOH‑SiO₂复合气凝胶；e、热处理：将干燥后的γ‑AlOOH‑SiO₂复合气凝胶煅烧，得Al₂O₃‑SiO₂复合气凝胶。本发明与现有技术相比，具有操作安全、能耗低、原料廉价，生产成本低、工艺流程简单的优点。

技术领域

本发明涉及无机非金属材料技术领域，特别是涉及一种Al₂O₃-SiO₂复合气凝胶的制备方法。

背景技术

气凝胶是一种由纳米颗粒构成的具有三维纳米网络结构，其内部分散介质为气体的多孔性凝聚态材料。在超低密度耐高温隔热材料、高效高能电极材料、特种介电材料、声阻抗耦合材料、气体的吸收剂和过滤器、高效催化剂和催化剂载体等技术领域具有广泛的应用前景。Al₂O₃-SiO₂复合气凝胶在高温使用时具有优良的热稳定性和化学稳定性，还具有抗腐蚀性且对环境友好的特点，在耐火材料、电子工业和建材等领域具有重要应用。因此Al₂O₃-SiO₂复合气凝胶的制备受到了广泛的关注。

现有技术中，氧化铝气凝胶的合成根据其前驱体形成分为：凝聚法和粉体分散法。凝聚法制备（氢）氧化铝溶胶按先驱体的种类分为：有机醇铝盐法和无机铝盐法。有机醇铝盐法存在过程复杂、原料水解反应迅速难以控制、容易形成沉淀、价格昂贵、易燃和有毒等缺点；无机铝盐法存在因引入大量阴离子使得制备流程复杂，周期较长等问题。粉体分散法与凝聚法相比省去了水解步骤，具有反应过程更为简单、原料价格更低廉的优点，具有较大的发展潜力。如：

中国发明专利（专利号：ZL 2014 1 0838447.6）公开了一种“Al₂O₃-SiO₂气凝胶的制备方法”，公开了一种粉煤灰制备多孔氧化铝气凝胶的方法，包括以下步骤：a、酸浸；b、铝盐溶液除铁；c、硅酸的制备；d、Al₂O₃-SiO₂凝胶的制备；e、Al₂O₃-SiO₂凝胶的陈化；f、超临界干燥。该发明的方法具有能耗低、原料廉价，生产成本低、工艺技术条件宽泛等优点。但是，该发明存在生产过程去除杂质阳离子工艺复杂的缺点。

拟薄水铝石也称准薄水铝石、假一水软铝石或胶态薄水铝石，在H⁺作用下胶溶可制得γ-AlOOH水溶胶。我国拟薄水铝石的资源丰富，广泛用于吸附剂、催化剂、超细氧化铝粉体以及微电子等功能材料的制备。但是，截至目前，尚未发现利用拟薄水铝石直接制备Al₂O₃-SiO₂复合气凝胶的报道。因此，以拟薄水铝石直接制备Al₂O₃-SiO₂复合气凝胶以解决技术中的不足之处显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种操作安全、能耗低、原料廉价，生产成本低、工艺流程简单的Al₂O₃-SiO₂复合气凝胶的制备方法。