[发明专利]一种以水氯镁石为原料制备氧化镁气凝胶的方法

说明书

本发明公开了一种以水氯镁石为原料制备氧化镁气凝胶的方法，制备方法包括如下：1）将水氯镁石、蒸馏水、醇溶剂、水溶性高分子进行混合，搅拌5~120min得到透明溶液，再将环氧化合物加入到溶液中搅拌5~60min得到溶胶；2）将制得的溶胶密封进行凝胶化，凝胶化温度为20~95℃，凝胶化时间为2~20h，得到氧化镁湿凝胶；3）将得到的氧化镁湿凝胶用蒸馏水进行浸泡洗涤，洗涤次数不少于三次，蒸馏水用量不少于湿凝胶的体积；4）将步骤3）浸洗后的湿凝胶进行干燥，制备得到氧化镁气凝胶；本发明有效解决了现有利用镁醇盐制备氧化镁湿凝胶，存在镁醇盐极易水解缩聚，过程不易控制；镁醇盐毒性大、价格昂贵，并且对环境的温度、湿度极为敏感，不易合成、保存等问题。

技术领域

本发明涉纳米多孔材料制备技术领域，具体涉及一种以水氯镁石为原料制备氧化镁气凝胶的方法。

背景技术

我国盐湖众多，盐湖卤水中蕴含着丰富的镁资源。以青海察尔汗盐湖为例，其中氯化镁储量16.5亿吨，占全国镁盐资源的74%，其水氯镁石（六水氯化镁，MgCl₂•6H₂O）是世界上质量最好（含量达96%）、产量最大的镁原料。钾肥工业的发展为全国农业的生产起到了促进作用，但由于每提取一吨氯化钾就有8~11吨的氯化镁排回盐湖，导致了盐湖中镁盐的局部富集，成为盐湖开发过程中的“镁害”，这不仅造成镁资源的严重浪费，而且在一定程度上破坏了盐湖资源的结构，影响盐湖资源的持续开发利用。借助于柴达木盆地优越的蒸发条件使饱和氯化镁卤水继续蒸发，可获得镁盐初级产品水氯镁石，察尔汗盐湖每年可生产数十万吨水氯镁石，但售价低廉，约为200元/吨~300元/吨，附加值很低。因此，以盐湖镁资源为原料直接制备高性能、高附加值的功能材料是盐湖镁资源开发利用的重要途径。

气凝胶是一种具有三维连续多孔网络结构的纳米材料，具有高孔隙率、低密度和高比表面积的结构特征以及热导率低、折射率低和声传播速率低等性能特点。因其优异的隔热性能（甚至低于空气的热导率（0.024 W·m^-1·K^-1）），气凝胶又被誉为超级隔热材料，改变世界的绿色材料。气凝胶因其优异的物理化学性质可广泛应用于航空航天、建筑、石油、液化气体、军事、化工、热能工程、热工设备、交通运输、家用电器、舰船等领域。其中，拥有纳米结构的多孔氧化镁气凝胶材料具有高比表面积，高催化活性、低热导率等特点，将在催化、气体吸附、高效隔热材料等多个领域具有广泛的应用。