[发明专利]一种纯金属气凝胶及柔性复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种纯金属气凝胶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤S1，将活性材料基体加入到溶剂中混合，得到三维生长活性剂；

步骤S2，将所需的金属前驱体、表面活性剂融入溶剂中，再加入步骤S1所得的三维生长活性剂，混合均匀，并放入密闭的反应模具中，进行化学还原反应；所述金属前驱体为制备Ag、Cu、Ni或Au金属纳米线所需的相应的盐或有机化合物；

步骤S3，对步骤S2的反应模具进行加热，持续反应得到与模具形状相同的内部含有溶剂的金属凝胶组织；

步骤S4，将步骤S3得到的金属凝胶组织取出，清洗去除残余溶剂、游离纳米线单体、表面活性剂和三维生长活性剂，再进行干燥，最终得到具有三维立体结构的纯金属气凝胶；

步骤S1中，所述活性材料基体为木质素、纤维素、氨基酸、石蜡材料及前述材料的分解产物中的一种或几种的混合物。

2.根据权利要求1所述的纯金属气凝胶的制备方法，其特征在于：所述三维生长活性剂中溶剂的质量比不小于70%；所述溶剂为丙酮、乙醇或多元醇；步骤S1中，将活性材料基体进行清洗和活化后再加入到溶剂中。

3.根据权利要求1所述的纯金属气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述表面活性剂为制备Ag、Cu、Ni或Au纳米线所需的相应的反应试剂。

4.根据权利要求3所述的纯金属气凝胶的制备方法，其特征在于：所述密闭的反应模具的内部腔体深度不大于50 mm。

5.根据权利要求1所述的纯金属气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述清洗采用浸泡+连续溶剂置换的方式；置换过程中，溶剂完全淹没金属气凝胶组织，置换过程依次使用去离子水-丙酮或乙醇-去离子水或单一溶剂，溶剂的置换速度为1-50 ml/min，置换时间为0.5-24h。

6.根据权利要求1所述的纯金属气凝胶的制备方法，其特征在于：步骤S4中，采用超临界干燥或超低温N₂冷冻+真空冷冻干燥的方式进行干燥。

7.一种柔性复合材料的制备方法，其特征在于：其包括以下步骤：

步骤S11，对纯金属气凝胶进行表面改性，得到改性的纯金属气凝胶；其中，所述纯金属气凝胶为采用如权利要求1~6任意一项所述的纯金属气凝胶的制备方法制备得到；

步骤S12，将液态高分子材料单体或纳米颗粒材料填充到步骤S11所得的改性纯金属气凝胶中，并进行固化或交联，得到内部含有金属网络结构和异质增强材料的柔性复合材料。

8.根据权利要求7所述的柔性复合材料的制备方法，其特征在于：所述液态高分子材料单体为聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯胺中的至少一种，所述纳米颗粒材料为陶瓷、树脂球、金属颗粒的微纳米颗粒中的至少一种。

9.根据权利要求8所述的柔性复合材料的制备方法，其特征在于：步骤S12中，所述填充采用三维超声震动、真空辅助流动或毛细吸附的方法完成，所述液态高分子材料单体通过加热或加入反应试剂完成固化，所述微纳米颗粒通过低温加热引发界面反应完成交联。