[发明专利]一种二氧化硅气凝胶的制备方法

摘要

本发明公开了二氧化硅气凝胶的制备方法，将粉煤灰酸渣碱溶，得到硅酸钠溶液；再通过树脂交换，以及加入模板剂制得SiO₂水溶胶；然后将水溶胶静置老化形成水凝胶后，再将凝胶浸泡在正己烷中进行溶剂置换，待溶剂置换后，再将模板剂去除；最后采用硅烷偶联剂对凝胶表面进行改性、干燥，即可得到SiO₂气凝胶。本文中以固体废弃物粉煤灰酸渣代替昂贵的有机硅化合物作为原料，同时加入模板剂，采用常压干燥或真空干燥和表面改性的方法，可制得有序的介孔SiO₂气凝胶，不仅大大降低了生产成本和设备成本，也提高了干燥过程的安全性，同时所得产品性能优异。

主权项

一种二氧化硅气凝胶的制备方法，包括以下步骤：1)碱溶将粉煤灰酸渣与氢氧化钠溶液反应，待反应结束后进行固液分离，得到硅酸钠溶液；2)制备水溶胶将硅酸钠溶液通过强酸性苯乙烯阳离子交换树脂，得到含有硅酸的第一溶液；将模板剂在醇中溶解，得到第二溶液；然后在搅拌的条件下，向所述第一溶液中加入第二溶液，得到混合液，所述混合液中硅酸与模板剂的质量比为1：1～1：2；利用碱液调节所述混合液的pH值为4～7，反应结束后，得到水溶胶；3)溶胶老化将水溶胶在水中静置老化，得到SiO₂水凝胶；4)溶剂置换将老化后的凝胶浸入烷烃溶剂中进行溶剂置换，然后干燥得到溶剂置换后的凝胶；5)脱除模板剂将溶剂置换后的凝胶置于盐酸酸化的醇溶液中，加热回流，以脱除凝胶中的模板剂，然后固液分离、洗涤，得到脱除模板剂后的凝胶；6)凝胶的改性将脱除模板剂后的凝胶用硅烷偶联剂进行改性，然后干燥，得到二氧化硅气凝胶。