一种常压制备低密度大比表面积二氧化硅气凝胶的方法

摘要

本发明公开了一种常压制备低密度大比表面积二氧化硅气凝胶的方法，该方法是以廉价的工业水玻璃为前驱体，无水乙醇为溶剂分别在酸、碱催化下进行水解、缩聚反应，得到湿凝胶，进行水浴干燥老化，多次溶剂交换，经表面改性后在常压下分级干燥得到低密度二氧化硅气凝胶。该方法以最少量的改性剂得到完全改性的超级疏水二氧化硅气凝胶且选用廉价的工业水玻璃为硅源，大大降低了生产成本，且常压干燥相对于超临界干燥节约大量能源。

主权项

一种常压制备低密度大比表面积二氧化硅气凝胶的方法，包括如下步骤：（1）先将硅源与去离子水在容器中混合；（2）将步骤（1）得到的混合溶液经过离子交换，得到pH3‑4的硅溶胶，添加碱性催化剂，调节pH5‑7，再加入适量干燥控制化学添加剂，搅拌1‑5min，将容器密封，置于40‑60℃水浴加热8‑16h；（3）将步骤（2）得到的湿凝胶切成块状，向凝胶块中加入极性溶剂在40‑60℃水浴条件下进行溶剂交换，交换后的溶液回收；（4）向步骤（3）得到的凝胶中加入非极性溶剂以交换步骤（3）中的极性溶剂，在40‑60℃水浴条件下进行，交换后的溶液回收；（5）采用硅烷偶联剂与非极性溶剂的混合液对溶剂交换后的湿凝胶进行表面改性；（6）对改性后的湿凝胶在常压条件下进行分级干燥，得到疏水低密度气凝胶。