[发明专利]一种水热合成低成本快速制备气凝胶的方法

摘要

本发明公开了一种利用水热合成技术与溶胶—凝胶技术相结合的方式制备气凝胶材料的方法。所制备的气凝胶包括氧化铝气凝胶、氧化硅气凝胶、氧化锆气凝胶、氧化钛气凝胶中的一种或几种，包括以下步骤：将反应物与结构导向剂以一定比例混合后，加入pH值控制剂调节pH值；封闭水热反应设备，加热至50-280℃，静置0-72小时，然后升温至60-300℃，继续反应0.1-72小时；冷却后将凝胶取出，干燥后得到气凝胶。与现有技术相比较，该方法反应温度、压力较低，减少了安全隐患，设备投入少，工艺简单可控，且大大提高了气凝胶的制备速度，节约了生产成本，有利于实现商业化规模生产。

主权项

1、一种水热合成制备金属氧化物气凝胶的方法，包括以下步骤：(1)将反应物与结构导向剂以体积比1∶0.01～100的比例加入到水热反应设备中，然后加入酸或碱调节反应体系的pH值至2.0～12.0；(2)封闭水热反应设备，在50～280℃静置反应0.1～72小时后，在60～300℃，反应0～72小时，反应结束后冷却得到的凝胶；(3)将凝胶在-20～280℃范围内干燥0.1～240小时，得到气凝胶；所述反应物为铝溶胶、硅溶胶、锆溶胶、钛溶胶、水玻璃、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、多聚硅氧烷、原硅酸、异丙醇铝、硝酸铝、氯化铝、2-乙基已酸铝、仲丁醇铝、氯氧化锆、硝酸锆、氯化锆、异辛酸锆、乙酸锆、环烷酸锆、钛酸丁酯、四氯化钛、三氯化钛、硫酸钛、异辛醇钛、五甲基环戊二烯基三氯化钛、钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、二氯二茂钛、四叔丁基钛酸酯、钛酸四异丙酯、聚钛酸丁酯、锆硅酸钠中的至少一种；所述结构导向剂为表面活性剂、嵌段共聚物、小分子有机物、乳液、单分散聚合物颗粒、无机微粒中的至少一种。