[发明专利]一种SiO2/纤维素杂化气凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种SiO₂/纤维素杂化气凝胶的制备方法，其特征在于，该制备方法通过以下步骤实现：

步骤(1)，将纤维素粉末真空干燥后，浸泡在蒸馏水中，在温度1～6℃条件下搅拌1～3h获得纤维素溶液；将所述纤维素溶液和处理过的碱性溶液在温度-10～-6℃下混合，搅拌时间1～3h，纤维素溶解后获得浓度为1～6wt％的第一溶液；

步骤(2)，将碱性硅酸盐溶于蒸馏水中，调节至浓度20～50wt％，保持温度60～80℃并搅拌1～3h，然后在-10～-6℃温度下预冻获得第二溶液；

步骤(3)，将所述第一溶液和第二溶液在温度-10～-6℃下混合，搅拌均匀，倒入模具中，室温下密封静置后获得湿凝胶；

步骤(4)，将所述湿凝胶浸渍在酸性溶液中老化1～7天，以调整机械强度和孔径分布；

步骤(5)，通过蒸馏水和乙醇依次清洗所述步骤(4)中老化后的湿凝胶，总共时间为1～2天；

步骤(6)，通过超临界CO₂装置或真空冷冻干燥机对所述步骤(5)中清洗后的湿凝胶进行干燥，获得气凝胶。

2.根据权利要求1所述的一种SiO₂/纤维素杂化气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碱性溶液是NaOH、KOH、LiOH中的至少一种任意比例组合。

3.根据权利要求1或2所述的一种SiO₂/纤维素杂化气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中碱性溶液的具体配置方法为：将强碱如NaOH、KOH、LiOH，加入蒸馏水稀释至浓度为5～15wt％；加入两性氧化物ZnO、Al₂O₃、TiO₂、ZrO₂中的一种，调节浓度至0.5～3wt％，搅拌溶解，在温度-10～-6℃进行预冻1～3小时。

4.根据权利要求3所述的一种SiO₂/纤维素杂化气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的纤维素粉末为纳米晶纤维素、微晶纤维素、细菌纤维素、甲基纤维素或羟丙基甲基纤维素。

5.根据权利要求4所述的一种SiO₂/纤维素杂化气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中碱性硅酸盐为钠水玻璃、钾水玻璃或九水硅酸钠。

6.根据权利要求5所述的一种SiO₂/纤维素杂化气凝胶的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中酸性溶液为盐酸、醋酸、柠檬酸，浓度为0.1～0.5mol/L。