[发明专利]一种以稻壳灰为原料常压干燥制备高性能二氧化硅气凝胶的方法

权利要求书

1、一种以稻壳灰为原料常压干燥制备二氧化硅气凝胶的方法，包括以下步骤：

(1)水溶胶制备

将稻壳灰与浓度为0.1-10mol/L的碱溶液混合均匀后，在温度20-150℃浸取30-260分钟，过滤，滤液用酸调PH值至4-12，得到水溶胶；

(2)凝胶老化

水溶胶在温度5-90℃静置5分钟-72小时，形成水凝胶后，在温度10-90℃老化0-50小时；

(3)溶剂置换

用溶剂置换出老化后的水凝胶中的含离子水，置换温度15-95℃，时间0.5-480小时，置换次数为1-50次；

(4)表面疏水修饰

将经过溶剂置换的水凝胶与有机硅化合物混合进行表面疏水修饰；

(5)常压干燥

将经表面疏水修饰的水凝胶在20-380℃常压干燥0.5-300小时，得到二氧化硅气凝胶。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述的碱溶液浓度1-10mol/L，浸取时间30-180分钟，滤液用酸调PH值至4.5-11.5。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(1)所述的碱溶液与稻壳灰的重量比1-150∶1。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中溶剂与老化后的水凝胶的体积比为0.1-100∶1。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中溶剂置换的温度15-80℃，置换时间1-360小时，置换次数为1-30次。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中进行表面疏水修饰的温度15-80℃，时间10-120小时，有机硅化合物与水凝胶的体积比0.1-10∶1。

7、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(5)中干燥温度40-240℃，时间1-40小时。

8、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的溶剂为水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、丙酮、丁酮、苯、甲苯、二甲苯、乙苯、丙苯、异丙苯、正戊烷、正己烷、正庚烷或正辛烷中的一种或多种。

9、如权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(4)中所述有机硅化合物为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、三甲基甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、三甲基乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、三乙基甲氧基硅烷、三乙基乙氧基硅烷、二乙基二乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、六甲基二硅氧烷、六甲基二硅氮烷、七甲基二硅氧烷、七甲基二硅氮烷、氯丙基三乙氧基硅烷、氯丙基甲基二甲氧基硅烷、二甲氧基双(2-甲基丙基)硅烷、双三甲基硅氧基甲基硅烷、双(1，2-甲基二氯硅基)乙烷、双(1，2-三氯硅基)乙烷、双(1，2-甲基二甲氧基硅基)乙烷、双(1，2-甲基二乙氧基硅基)乙烷、双(1，2-三甲氧基硅基)乙烷、双(1，2-三乙氧基硅基)乙烷、辛基三乙氧基硅烷、三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷、甲基三氯硅烷、三乙基氯硅烷、二乙基二氯硅烷或乙基三氯硅烷中的一种或几种。