一种钛掺杂硅基复合气凝胶的制备方法

摘要

本发明属于新材料领域，特别涉及一种钛掺杂硅基复合气凝胶的制备方法。本发明以钛酸钾为钛源，通过离子交换、溶胶-凝胶法和常压干燥生产性能优异的钛掺杂硅基复合气凝胶材料，主要包括（1）钛酸盐的离子交换过程和正硅酸四乙酯的溶胶-凝胶过程；（2）钛掺杂硅基湿凝胶的制备；（3）钛掺杂硅基湿凝胶的改性；（4）钛掺杂硅基气凝胶的常压干燥。该方法工艺简单、成本低廉，易于规模化生产，得到的钛掺杂硅基气凝胶光催化剂具有纳米结构、比表面积大、孔洞率高、结构牢固等特点，且具备疏水性能，可用于空气净化、污水处理等领域，且便于分离和回收，适合大规模环境污染处理。

主权项

一种钛掺杂硅基复合气凝胶的制备方法，其特征在于按照如下步骤进行：（1）按比例将正硅酸乙酯溶解于无水乙醇中，然后加入草酸溶液得到混合溶液；添加六钛酸钾晶须至上述混合溶液中，超声后50 ~ 60℃水浴搅拌12h；搅拌结束后，用氨水溶液调节混合溶胶pH值到中性，转移溶胶后，静置到溶胶变为凝胶，湿凝胶形成；（2）将步骤（1）中制备好的湿凝胶依次浸泡于无水乙醇、正己烷溶液中，确保溶剂交换彻底和加固凝胶骨架；（3）将步骤（2）处理过的湿凝胶，浸泡于体积比为1:1的三甲基氯硅烷和正己烷的混合改性溶液中进行改性；（4）将步骤（3）中改性后的湿凝胶浸泡在正己烷溶液中交换凝胶中未反应的表面修饰剂三甲基氯硅烷；（5）将步骤（4）得到的的钛掺杂硅基湿凝胶进行常压干燥，即得到钛掺杂硅基气凝胶；所述步骤（1）中，正硅酸乙酯、无水乙醇和草酸溶液的体积比为5：6：1，每24ml混合溶液加入的六钛酸钾晶须质量为0.045g~ 0.36g。