基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶、制备方法及应用与流程

本发明涉及一种氧化硅气凝胶，尤其涉及一种利用常压干燥技术制备具有纳米多孔结构的、基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶及其制备方法，以及其应用，属于纳米多孔材料技术领域。

背景技术：

气凝胶是一种多孔性的纳米材料，是目前世界上质量最轻、隔热性能最好的固体材料。由于氧化硅气凝胶具有高比表面积(400～1500m²/g)、高孔隙率(80～99.8％)、低密度(0.003～0.6g/cm³)和低热导率(0.013～0.038w/mk)等特点，使其在耐高温隔热、超低密度、声阻抗耦合、气体吸附和过滤、催化剂载体、药物载体等领域具有非常重要的应用。

制备氧化硅气凝胶的常用方法是超临界干燥，例如已公开专利cn102583407a和cn102642842b，都公开了使用超临界干燥制备气凝胶的方法，其通过超临界流体置换掉湿凝胶中的溶剂，最终干燥后能够很好的保持凝胶原有的结构。但是，通常超临界干燥需要用到特殊的设备，且需在高压高温下操作，一方面使用的设备昂贵，且操作困难，成本高；另一方面还存在重大的安全隐患。因此，虽然气凝胶具有以上提及的优异性能，但是由于制备成本太高，从而限制了其在日常生活中的广泛应用。

为此，目前业界研发人员大量研究的重点就着重于降低氧化硅气凝胶的生产成本，例如已公开专利cn101503195、cn102020285a和cn103043673a分别公开了使用常压干燥制备气凝胶的方法：通过多次和多种溶剂交换将凝胶孔道内的液体交换成为低表面张力的溶剂，如正己烷等，再将孔道的表面改性为疏水性，大大减小了凝胶孔道内的毛细管力，从而在干燥的过程中凝胶的收缩很小，这样基本上可以保持原有形态。但是，由于常压干燥需要多次的凝胶孔道溶剂交换和表面疏水化处理，制备周期十分漫长，且操作繁琐，因而很难实现产业化生产。

另一方面，通过常压干燥法制备的氧化硅气凝胶都必不可免地经过疏水化改性，即增加制备过程，又增加成本，且疏水化试剂带来的污染及副产物等。此外，由于经过疏水化改性，迄今所有由常压干燥法制备获得的氧化硅气凝胶都表现为超疏水性，虽然能吸收大量油，但不能吸收水。

技术实现要素：

针对现有技术的不足和材料的局限性，本发明的主要目的在于提供一种超亲水基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶及其常压干燥制备方法。

本发明的又一目的在于提供前述超亲水基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶的用途。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶的制备方法，其包括：

(1)将有机硅氧烷、酸性水溶液与醇混合均匀并加热，制备得到含线形有机硅寡聚物的溶胶前驱体；

(2)将所述的溶胶前驱体与稀释剂混合，并加入催化剂，静置后形成凝胶，之后再静置老化；

(3)将步骤(2)所获老化后的凝胶机械粉碎、干燥，获得氧化硅气凝胶。

本发明实施例还提供了一种基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶，所述氧化硅气凝胶主要由线形有机硅寡聚物经缩聚、凝胶化、常压干燥形成。

在一些优选实施例中，所述氧化硅气凝胶为粉体，平均粒径为50nm～1000μm。

进一步地，所述氧化硅气凝胶所含孔洞的孔径为1～500nm，比表面积为150～2200m²/g，孔容为0.5～6cm³/g，与水、油的接触角均为0°。

本发明实施例还提供了一种对物体表面进行超亲水改性的方法，其包括：将前述的基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶均匀涂敷于物体表面，并在涂敷完成后施加0.5～10mpa的压力，形成超亲水涂层。

与现有技术相比，本发明的优点至少在于：

(1)本发明的一种超亲水的氧化硅气凝胶微粉，同时具有亲油和亲水性，且由常压干燥制备获得，合成方法具有工艺简单、生产周期极短、成本低等特点，利用本发明的方法可以免除现有常压干燥法中的一切溶剂置换过程，也无须任何改性过程，也无须冷冻干燥或超临界干燥，直接在常压下干燥，大大缩短了制备周期，节约资源；

(2)与其他所有常压干燥制备的气凝胶相比，藉由本发明的方法获得的氧化硅气凝胶微粉，具有双亲性，吸油和吸水量高，粒径分布较窄，高比表面积等优异性能；

(3)本发明首次开发了气凝胶作为超亲水涂层的改性应用方法，具有操作简单、适用各种界面甚至生物界面、耐机械摩擦、稳定性强、易于清除等优势；且该超亲水涂层不仅可以用于传统的无机界面，还可用于生命界面，同时具有优异的抗磨擦性能。

附图说明

图1为本发明实施例1中所获溶胶前驱体的质谱图。

图2为本发明实施例1-6中所获溶胶前驱体的分子结构示意图。

图3为本发明实施例1中所获氧化硅气凝胶微粉的氮气等温吸脱附曲线图。

图4为本发明实施例1中所获氧化硅气凝胶微粉的孔径分布曲线图。

图5a为本发明实施例1中所获氧化硅气凝胶微粉的扫描电子显微镜图。

图5b为本发明实施例1中所获氧化硅气凝胶微粉的接触角照片。

图6为本发明实施例2中所获氧化硅气凝胶微粉的氮气等温吸脱附曲线图。

图7为本发明实施例2中所获氧化硅气凝胶微粉的孔径分布曲线图。

图8为本发明实施例2中所获氧化硅气凝胶微粉的扫描电子显微镜图。

图9为本发明实施例3中所获氧化硅气凝胶微粉的氮气等温吸脱附曲线图。

图10为本发明实施例3中所获氧化硅气凝胶微粉的孔径分布曲线图。

图11为本发明实施例3中所获氧化硅气凝胶微粉的扫描电子显微镜图。

图12为本发明实施例4中所获氧化硅气凝胶微粉的氮气等温吸脱附曲线图。

图13为本发明实施例4中所获氧化硅气凝胶微粉的孔径分布曲线图。

图14为本发明实施例4中所获氧化硅气凝胶微粉的扫描电子显微镜图。

图15为本发明实施例5中所获氧化硅气凝胶微粉的氮气等温吸脱附曲线图。

图16为本发明实施例5中所获氧化硅气凝胶微粉的孔径分布曲线图。

图17为本发明实施例5中所获氧化硅气凝胶微粉的扫描电子显微镜图。

图18为本发明实施例6中所获氧化硅气凝胶微粉的氮气等温吸脱附曲线图。

图19为本发明实施例6中所获氧化硅气凝胶微粉的孔径分布曲线图。

图20为本发明实施例6中所获氧化硅气凝胶微粉的扫描电子显微镜图。

图21为对照例1中对叶片改性后的实验设备采集的影像图。

图22为对照例1中对手改性后的实验设备采集的影像图。

具体实施方式

鉴于现有技术中的不足，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案。本发明首先提供了一种双亲性氧化硅气凝胶微粉及其制备方法和应用。

亲水性氧化硅气凝胶的制备依然依赖于超临界干燥，即将未疏水化的氧化硅湿凝胶经超临界干燥便可制备亲水氧化硅气凝胶。通过常压干燥法制备同时亲水又亲油的氧化硅气凝胶(即双亲性氧化硅气凝胶)，在降低制备成本的同时，其应用范围也可以从隔热扩展到生物医药、化妆品等领域，具有重要的科学和实际应用价值。

本发明实施例的一个方面提供了一种基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶的制备方法，包括三个关键步骤：

(1)溶胶前驱体的合成；(2)凝胶的合成与老化；(3)凝胶的干燥。

具体的，所述基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶的制备方法包括：

(1)将有机硅氧烷、酸性水溶液与醇混合均匀并加热，制备得到含线形有机硅寡聚物的溶胶前驱体；

(2)将所述的溶胶前驱体与稀释剂混合，并加入催化剂，静置后形成凝胶，之后再静置老化；

(3)将步骤(2)所获老化后的凝胶机械粉碎、干燥，获得氧化硅气凝胶。

在一些实施例中，所述有机硅氧烷包括正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、二甲基甲氧基硅烷、二甲基乙氧基硅烷等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。

进一步地，所述酸性水溶液包括盐酸、硫酸、草酸、醋酸或硝酸的稀溶液，且不限于此。

进一步地，所述酸性水溶液中h⁺含量为10^-6～10^-1mol/l。

进一步地，所述醇包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、丁醇、叔丁醇等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。

进一步地，所述有机硅寡聚物的硅原子数为5～10，骨架中的si通过si-o-si键连接并形成线形分子。

进一步地，步骤(1)中所述有机硅氧烷、酸性水溶液与醇的摩尔比为1：1.8～2.2：1～10。

进一步地，所述加热的温度为80～150℃，时间为5～12小时。

在一些更为优选的实施例之中，溶胶前驱体的合成包括：将1mol的有机硅氧烷、1.8～2.2mol的酸性水溶液、1～10mol的醇混合均匀后加热搅拌，制备得到含线形有机硅寡聚物的溶胶前驱体。

在一些实施例中，步骤(2)中所述溶胶前驱体、稀释剂与催化剂的体积比为1：0.1～3：0.01～0.5。

进一步地，所述静置老化的时间在5h以上。

进一步地，所述静置老化的温度为室温至所述催化剂的沸点温度。

在一些更为优选的实施例之中，凝胶的合成与老化包括将溶胶前驱体与稀释剂混合，充分搅拌后加入催化剂，静置后形成凝胶，凝胶后再静置老化。

进一步地，所述稀释剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙醇、丁醇、叔丁醇、正己烷、环己烷、正庚烷、乙腈、甲苯、四氢呋喃、异苯甲醇和全氟代烷烃等中的任意一种或两种以上的组合或以上溶液的复合溶液，且不限于此。

进一步地，所述催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、尿素、氨水、吡啶、三甲基氯化铵和三乙胺等中的任意一种或两种以上的组合，且不限于此。

进一步地，所述催化剂的用量为溶胶前驱体体积分数的1％～50％。

在一些实施例中，步骤(3)具体包括：将步骤(2)所获老化后的凝胶机械粉碎，自然晾干5～10h，最后在鼓风干燥设备中干燥5～10h使气凝胶彻底干燥，获得氧化硅气凝胶。

进一步地，所述机械粉碎包括滚压机粉碎、机械搅拌机粉碎、胶体磨粉碎、切割振荡粉碎、果汁机粉碎等，且不限于此。

进一步地，所述晾干环境压力为一个大气压，温度为室温，置于干燥通风处。

进一步地，所述鼓风干燥设备的温度为80～250℃。

进一步地，所述鼓风干燥的时间为5～10h。

综上，本发明通过结构设计合成一种线形的有机硅聚合物短链(寡聚物)，以该聚合物为前驱体合成的凝胶，可在一个大气压条件下直接干燥(即常压干燥)获得超亲水氧化硅气凝胶。该方法突破了传统常压干燥法制备气凝胶的性能局限，如传统常压干燥法制备的气凝胶皆为疏水性的，而本发明制备的气凝胶为超亲水性，极大地扩展了其应用范围。

本发明实施例的另一个方面还提供了一种基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶，所述氧化硅气凝胶主要由线形有机硅寡聚物经缩聚、凝胶化、常压干燥形成，主要化学成份为sio2。

进一步地，所述氧化硅气凝胶为粉体，平均粒径为50nm～1000μm。

进一步地，所述氧化硅气凝胶具有多孔结构，所述多孔结构所含孔洞的孔径为1～500nm，比表面积为150～2200m²/g，孔容为0.5～6cm³/g，与水、油的接触角均为0°。

进一步地，该气凝胶具有双亲性，同时具有吸油(如汽油、煤油、苯及其衍生物、各种烷烃、烯烃等)和吸水性能，气凝胶吸收液体至饱和后，采用精密天平称量计算得到该气凝胶的吸油量和吸水量达到100wt％以上。

进一步地，所述的油包括汽油、煤油、苯和/或苯的衍生物、烷烃或者烯烃等，且不限于此。

综上，本发明的氧化硅气凝胶微粉，具有双亲性，吸油和吸水量高，粒径分布较窄，高比表面积等优异性能。

本发明实施例的另一个方面还提供了前述的基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶的用途。

本发明实施例的另一个方面还提供了一种对物体表面进行超亲水改性的方法，其包括：将前述的基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶均匀涂敷于物体表面，并在涂敷完成后施加0.5～10mpa的压力，形成超亲水涂层。

作为优选的方案之一，将所述双亲性氧化硅气凝胶微粉置于需改性的物体表面，再向所述双亲性氧化硅气凝胶微粉施加设定压力，使所述双亲性氧化硅气凝胶微粉被均匀涂布于物体表面，而形成超亲水涂层。

进一步地，所述氧化硅气凝胶微粉的用量为0.1～20g/m²。

进一步地，所述物体表面为干燥无水的光滑或粗糙表面。

进一步地，所述物体包括玻璃、金属、聚合物纤维、塑料膜、橡胶、木材、树叶、昆虫体表、羽毛等中的任意一种，且不限于此。

进一步地，改性后的表面皆为超亲水，吸湿强，并具有一定防雾功能。

综上所述，本发明将基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶作为超亲水涂层用于改性，具有操作简单、适用各种界面甚至生物界面、耐机械摩擦、稳定性强、易于清除等优势；且该超亲水涂层不仅可以用于传统的无机界面，还可用于生命界面，同时具有优异的抗磨擦性能。

以下通过若干实施例并结合附图进一步详细说明本发明的技术方案。然而，所选的实施例仅用于说明本发明，而不限制本发明的范围。

实施例1

(1)溶胶前驱体的合成：取1mol的正硅酸甲酯、1.8mol的盐酸水溶液(盐酸含量为10^-4mol)、1mol的乙醇，将三者混合均匀后，于80℃搅拌12小时，得到硅原子数为5～10的线形有机硅聚合物前驱体。该前驱体的质谱参见图1，分子结构示意图参见图2。此处需说明为何正硅酸甲酯与水的摩尔比为1：1.8，如果二者摩尔比为1：(<1.8)时，水解后只能形成环状硅烷，而摩尔比为1：(>2.2)时，水解产物功能基团太多易交联，都无法形成线形的硅聚合短链。

(2)凝胶的合成与老化：取上述得到的溶胶前驱体10份，再取30份的乙醇，将二者充分混合后加入5份的氢氧化钠，于室温下搅拌20分钟，静置后5小时内形成凝胶。再将凝胶置于50℃的烘箱，老化6小时。

(3)氧化硅气凝胶的制备——常压干燥：将上述老化后的凝胶采用胶体磨打碎后，于室温下晾干8小时，此时大部分溶剂自然会发干净，随后将凝胶转移至250℃的鼓风干燥箱中，不需要任何加压或减压装置，干燥5小时后取出，得到超亲水的氧化硅气凝胶微粉。经bet等温吸附表征，可以发现，该氧化硅气凝胶微粉具有纳米多孔结构，此氧化硅气凝胶微粉的等温吸脱附曲线请参阅图3，孔径分布请参见图4，扫描电镜图请参阅图5a，接触角照片请参阅图5b，其他物理参数如比表面积、孔径大小、孔容、密度、接触角等见于表1。气凝胶吸收液体至饱和后，采用精密天平称量计算得到该气凝胶的吸油量、吸水量均在100wt％以上。

(4)取所得气凝胶微粉100mg并置于0.5平方米的荷叶表面，用光滑塑料板把气凝胶微粉均匀涂覆于叶面，得到超亲水的荷叶，改性后杀虫剂等可铺展在叶面中，杀死病菌，而未改性超疏水的叶面，水性农药无法铺展。

实施例2

(1)溶胶前驱体的合成：取1mol的正硅酸乙酯、2.2mol的盐酸水溶液(盐酸含量为10^-6mol)、10mol的甲醇，将三者混合均匀后，于150℃搅拌5小时，得到硅原子数为5～10的线形有机硅聚合物前驱体。该前驱体的分子结构示意图参见图2。此处需说明为何正硅酸乙酯与水的摩尔比为1：2.2，如果二者摩尔比为1：(<1.8)时，水解后只能形成环状硅烷，而摩尔比为1：(>2.2)时，水解产物功能基团太多易交联，都无法形成线形的硅聚合短链。

(2)凝胶的合成与老化：取上述得到的溶胶前驱体10份，再取1份的甲醇，将二者充分混合后加入0.1份的尿素，于室温下搅拌30分钟，静置后5小时内形成凝胶。再将凝胶置于80℃的烘箱，老化9小时。

(3)氧化硅气凝胶的制备——常压干燥：将上述老化后的凝胶采用胶体磨打碎后，于室温下晾干5小时，此时大部分溶剂自然会发干净，随后将凝胶转移至150℃的鼓风干燥箱中，不需要任何加压或减压装置，干燥10小时后取出，得到超亲水的氧化硅气凝胶微粉。经bet等温吸附表征，可以发现，该氧化硅气凝胶微粉具有纳米多孔结构，此氧化硅气凝胶微粉的等温吸脱附曲线请参阅图6，孔径分布请参见图7，扫描电镜图请参阅图8，其他物理参数如比表面积、孔径大小、孔容、密度、接触角等见于表1。

(4)取所得气凝胶微粉50mg，置于塑料膜(pet)上，再用光滑金属板把气凝胶均匀涂覆于塑料膜表面，得到双亲性塑料膜，成为超亲水超亲油膜。

实施例3

(1)溶胶前驱体的合成：取1mol的正硅酸甲酯、2.0mol的硫酸水溶液(硫酸含量为10^-3mol)、2mol的乙醇，将三者混合均匀后，于100℃搅拌12小时，得到硅原子数为5～10的线形有机硅聚合物前驱体。该前驱体的分子结构示意图参见图2。此处需说明为何正硅酸甲酯与水的摩尔比为1：2，如果二者摩尔比为1：(<1.8)时，水解后只能形成环状硅烷，而摩尔比为1：(>2.2)时，水解产物功能基团太多易交联，都无法形成线形的硅聚合短链。

(2)凝胶的合成与老化：取上述得到的溶胶前驱体10份，再取30份的四氢呋喃，将二者充分混合后加入5三甲基氯化铵，于室温下搅拌30分钟，静置后5小时内形成凝胶。再将凝胶置于50℃的烘箱，老化8小时。

(3)氧化硅气凝胶的制备——常压干燥：将上述老化后的凝胶采用胶体磨打碎后，于室温下晾干6小时，此时大部分溶剂自然会发干净，随后将凝胶转移至80℃的鼓风干燥箱中，不需要任何加压或减压装置，干燥10小时后取出，得到超亲水的氧化硅气凝胶微粉。经bet等温吸附表征，可以发现，该氧化硅气凝胶微粉具有纳米多孔结构，此氧化硅气凝胶微粉的等温吸脱附曲线请参阅图9，孔径分布请参见图10，扫描电镜图请参阅图11，其他物理参数如比表面积、孔径大小、孔容、密度、接触角等见于表1。

(4)取所得气凝胶微粉500mg置于橡胶手套上，再用玻璃板把气凝胶涂于橡胶手套表面，得到超亲水手套，接触角为0o。

实施例4

(1)溶胶前驱体的合成：取1mol的甲基三乙氧基硅烷、2.1mol的醋酸水溶液(醋酸溶度为10^-5mol)、2mol的丙醇，将三者混合均匀后，于80℃搅拌12小时，得到硅原子数为5～10的线形有机硅聚合物前驱体。该前驱体的分子结构示意图参见图2。此处需说明为何甲基三乙氧基硅烷与水的摩尔比为1：2.1，如果二者摩尔比为1：(<1.8)时，水解后只能形成环状硅烷，而摩尔比为1：(>2.2)时，水解产物功能基团太多易交联，都无法形成线形的硅聚合短链。

(2)凝胶的合成与老化：取上述得到的溶胶前驱体10份，再取5份的正己烷，将二者充分混合后加入1份的氨水，于室温下搅拌20分钟，静置后5小时内形成凝胶。再将凝胶置于30℃的烘箱，老化6小时。

(3)氧化硅气凝胶的制备——常压干燥：将上述老化后的凝胶采用胶体磨打碎后，于室温下晾干8小时，此时大部分溶剂自然会发干净，随后将凝胶转移至120℃的鼓风干燥箱中，不需要任何加压或减压装置，干燥8小时后取出，得到超亲水的氧化硅气凝胶微粉。经bet等温吸附表征，可以发现，该氧化硅气凝胶微粉具有纳米多孔结构，此氧化硅气凝胶微粉的等温吸脱附曲线请参阅图12，孔径分布请参见图13，扫描电镜图请参阅图14，其他物理参数如比表面积、孔径大小、孔容、密度、接触角等见于表1。

(4)取所得气凝胶微粉5mg置于银杏叶表面，再戴塑料手套，把气凝胶轻轻地涂于银杏叶片表面，得到双亲性银杏叶，接触角为0o。

实施例5

(1)溶胶前驱体的合成：取1mol的甲基三甲氧基硅烷、1.9mol的甲酸溶液(甲酸含量为10^-1mol)、8mol的丁醇，将三者混合均匀后，于100℃搅拌12小时，得到硅原子数为5～10的线形有机硅聚合物前驱体。该前驱体的分子结构示意图参见图2。此处需说明为何甲基三甲氧基硅烷与水的摩尔比为1：1.9，如果二者摩尔比为1：(<1.8)时，水解后只能形成环状硅烷，而摩尔比为1：(>2.2)时，水解产物功能基团太多易交联，都无法形成线形的硅聚合短链。

(2)凝胶的合成与老化：取上述得到的溶胶前驱体10份，再取30份的异丙醇，将二者充分混合后加入9份的氨水，于室温下搅拌20分钟，静置后5小时内形成凝胶。再将凝胶置于90℃的烘箱，老化6小时。

(3)氧化硅气凝胶的制备——常压干燥：将上述老化后的凝胶采用胶体磨打碎后，于室温下晾干8小时，此时大部分溶剂自然会发干净，随后将凝胶转移至180℃的鼓风干燥箱中，不需要任何加压或减压装置，干燥7小时后取出，得到超亲水的氧化硅气凝胶微粉。经bet等温吸附表征，可以发现，该氧化硅气凝胶微粉具有纳米多孔结构，此氧化硅气凝胶微粉的等温吸脱附曲线请参阅图15，孔径分布请参见图16，扫描电镜图请参阅图17，其他物理参数如比表面积、孔径大小、孔容、密度、接触角等见于表1。

实施例6

(1)溶胶前驱体的合成：取1mol的正硅酸甲酯、2.0mol的硝酸水溶液(硝酸含量为10^-3mol)、2mol的甲醇，将三者混合均匀后，于110℃搅拌10小时，得到硅原子数为5～10的线形有机硅聚合物前驱体。该前驱体的分子结构示意图参见图2。此处需说明为何正硅酸甲酯与水的摩尔比为1：2，如果二者摩尔比为1：(<1.8)时，水解后只能形成环状硅烷，而摩尔比为1：(>2.2)时，水解产物功能基团太多易交联，都无法形成线形的硅聚合短链。

(2)凝胶的合成与老化：取上述得到的溶胶前驱体10份，再取10份甲醇，将二者充分混合后加入9份的三乙胺，于室温下搅拌30分钟，静置后5小时内形成凝胶。再将凝胶置于40℃的烘箱，老化6小时。

(3)氧化硅气凝胶的制备——常压干燥：将上述老化后的凝胶采用胶体磨打碎后，于室温下晾干10小时，此时大部分溶剂自然会发干净，随后将凝胶转移至150℃的鼓风干燥箱中，不需要任何加压或减压装置，干燥10小时后取出，得到超亲水的氧化硅气凝胶微粉。经bet等温吸附表征，可以发现，该氧化硅气凝胶微粉具有纳米多孔结构，此氧化硅气凝胶微粉的等温吸脱附曲线请参阅图18，孔径分布请参见图19，扫描电镜图请参阅图20，其他物理参数如比表面积、孔径大小、孔容、密度、接触角等见于表1。

对照例1

采用非线性有机硅寡聚物制备的氧化硅气凝胶，既由常压干燥制备得到的普通氧化硅气凝胶，采用同样的方法对叶片、手分别进行改性，结果表明改性后与水的接触角为1500，无法实现超亲水该性，对叶片改性后的实验设备采集的影像请参见图21(非照片)，对手改性后的实验设备采集的影像请参见图22(非照片)。

表1实施例1-6中所获氧化硅气凝胶微粉的结构和性能参数

综上所述，藉由本发明的技术方案获得的超亲水氧化硅气凝胶微粉，具有高比表面积、超亲水等性能；并且本发明首次开发了气凝胶作为双亲涂层的改性应用方法，具有操作简单、适用各种界面甚至生物界面、耐机械摩擦、稳定性强、易于清除等优势；且该超双亲涂层不仅可以用于传统的无机界面，还可用于生命界面，同时具有优异的抗磨擦性能。

此外，本案发明人还参照实施例1-实施例6的方式，以本说明书中列出的其他原料和条件进行了实验，并同样制得了具有双亲性，吸油和吸水量高，粒径分布较窄，高比表面积等优异性能的基于线形有机硅寡聚物的氧化硅气凝胶。

应当理解，以上所述的仅是本发明的一些实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的创造构思的前提下，还可以做出其它变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。