[发明专利]一种二氧化硅气凝胶的制备方法

权利要求书

1.一种二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)SiO₂湿凝胶的合成：

a)按照摩尔比为1:0.3：(4～14):(6～16)的比例将正硅酸乙酯、甲基三乙氧基硅烷、无水乙醇和超声水加入到烧杯中，加入盐酸，调节pH值，在水浴磁力搅拌器中持续搅拌一定时间；

b)加入氨水溶液，调节pH促进凝胶缩聚，在室温下静置形成凝胶；

2)老化及改性

a)将凝胶放在无水乙醇溶液中静置老化；

b)将老化后的凝胶放置在体积比为1:1:8的三甲基氯硅烷、无水乙醇和正己烷混合表面改性液中改性；

3)常压干燥

采用正己烷溶液清洗改性后的凝胶，去除残留在样品表面上的表面改性液；将凝胶放在干燥箱中，分段干燥，将炉温冷却到室温，得到SiO₂气凝胶；

二氧化硅气凝胶导热系数最小可达0.021W/m·K；比表面积最大可达920m²/g；平均孔径为8～12nm；密度最小可达0.109g/cm³；孔隙率最大可达95.05％；接触角最大可达158.7°。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于步骤1)-a)中，加入盐酸，调节pH值至2.5～3，水浴磁力搅拌器中搅拌时间为30～60min。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于骤1)-b)中，加入盐酸溶液30～60min后加入氨水溶液；所述氨水溶液浓度为0.5mol/L调节pH值至7～7.5。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于在步骤2)-a)中，所述老化的温度为55～60℃，老化的时间为24～48h。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于在步骤2)-b)中，所述老化后将凝胶浸泡在三甲基路硅烷、无水乙醇和正己烷混合表面改性液中是在密封条件下浸泡48h。

6.根据权利要求1所述的一种二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述分段干燥的工艺流程为，凝胶样品依次在25℃、40℃、60℃、80℃、100℃、120℃和140℃下分别恒温干燥1h、1h、2h、2h、3h、2h、2h，最后随干燥箱冷却到室温得到SiO₂气凝胶。