一种炭－硅复合气凝胶的制备方法

摘要

本发明涉及一种低密度、高比表面积、高孔容的炭—硅复合气凝胶的制备方法。本方法以硅凝胶颗粒为骨架结构，以间苯二酚、甲醛为反应物，在碱性催化剂的催化下通过溶胶－凝胶反应制备出水凝胶。将其干燥后在惰性气体的保护下进行高温炭化，得到炭—硅的复合气凝胶。采用本发明的方法制备出的炭—硅复合气凝胶，具有比表面积高，孔容大，密度低的特点。

主权项

1、一种炭-硅复合气凝胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法的步骤如下：(1) 以间苯二酚和质量百分比为36～40wt％的甲醛水溶液为反应物，在碱性催化剂的作用下，于25℃～40℃混合、溶解，再加入硅溶胶颗粒均匀混合成反应单体，其中，间苯二酚、甲醛、硅凝胶按摩尔比为1∶(1～3)∶(2～3)，间苯二酚与催化剂的摩尔比R/C＝500～2000，硅溶胶中SiO2颗粒的粒径为7～12纳米；按每100ml水中含有反应单体35～60g的比例将反应单体与水混合，并在60～90℃下水浴2～5天，得到水凝胶；(2)利用有机溶剂将步骤(1)制得的水凝胶25℃～40℃下置换3天后，进行超临界干燥，制得干燥的有机气凝胶；其中，有机溶剂为无水的甲醇、乙醇、正丙醇中的一种；(3)将步骤(2)中制得的干燥的有机气凝胶置于炭化炉中，在惰性气体保护下于700～900℃高温炭化裂解5～7小时，得到所需的炭-硅复合气凝胶。