[发明专利]无机凝胶材料及其制备方法和用途

说明书

本申请涉及无机材料领域，提供了一种无机凝胶材料及其制备方法和用途，其中，无机凝胶材料的制备方法包括如下步骤：将属于VB、VIB或VIIB族且原子序数小于75的无机金属含氧酸盐，和属于第四周期过渡元素的无机金属盐通过溶剂混合；对混合后的溶液作凝胶化处理，得到无机水凝胶。本申请所提供的技术方案的无机凝胶材料的制备方法成本低廉、可靠性好。

技术领域

本申请涉及无机材料领域，特别涉及一种无机凝胶材料的制备方法、无机凝胶材料以及用途。

背景技术

凝胶是胶体体系的一种存在形式，它是由胶体体系中分散相颗粒相互联结，搭成具有三维结构的骨架后形成的具有空间网状结构体系，胶体体系中原有的分散介质(液体)充填在网状结构的空隙之中。水凝胶是一种具有多孔结构的含水量较高的交联高分子聚合物，其组成相对明确，大多数具有可调的物理、化学性质以及生物相容性，作为一种新的多功能材料平台，已经在医学、能源催化和许多工程等领域获得了广泛的研究和应用。

凝胶材料由于其在特定环境下可以表现出固体及流体的两种性质，其多种多样的环境感知能力是目前水凝胶功能材料领域中研究的热点内容之一。刺激响应水凝胶会对环境pH、温度以及光等变化进行不同程度上的响应，即在外界刺激下会产生一些可观察到的性质的变化，包括颜色、形状、溶解度、表面特性以及自组装或溶胶-凝胶转变能力的改变等。

无机凝胶材料往往具有三维纳米多孔网络结构,独特的结构使它具有低密度、高比表面积和高孔隙率等性质以及低热导率、低介电常数和低声传播速率等性能,在隔热、介电、隔声、催化、吸附等领域具有广阔的应用前景。然而，在目前研究的所有凝胶体系中，有机凝胶占据绝大多数，对无机凝胶材料的研发依然尚在起步阶段，尚缺乏一种操作简单的无机凝胶材料制备方法，也缺乏具备优异的凝胶性能的无机凝胶材料。

发明内容

为了解决上述问题或至少部分地解决上述技术问题，在本申请的一个实施方式中，提供了一种无机凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：

将属于VB、VIB、或VIIB族且原子序数小于75的无机金属含氧酸盐，和属于第四周期过渡元素的无机金属盐通过溶剂混合；

对混合后的溶液作凝胶化处理，得到无机水凝胶。

可选地，

所述凝胶化处理，包括以下任意步骤及其组合：

超声所述混合后的溶液；

搅拌所述混合后的溶液；

改变所述混合后的溶液的温度；

向所述混合后的溶液加入电解质。

可选地，所述无机凝胶材料的制备方法还包括如下步骤：

将得到的无机水凝胶冷冻和干燥，得到无机气凝胶。

可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Cr、Mn、Mo或W中的至少一种；

所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的至少一种。

可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Mo或W中的至少一种；

进一步可选地，所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn或Fe中的至少一种。

可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为Mo；所述无机金属盐所含有的金属元素包括Fe，以及Cr、Mn、Co、Ni或Cu中的至少一种。

可选地，所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比为：9:1至1:9。

可选地，所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比为：3:7至6:4。