气凝胶材料的制备方法及气凝胶材料的应用

文档序号:29467845发布日期:2022-04-02 03:55阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种气凝胶材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将钛源分散在第一溶剂中,获得第一分散溶液;将硅源分散在第二溶剂中,获得第二分散溶液;混合所述第一分散溶液和所述第二分散溶液,得到凝胶;将所述凝胶老化处理,获得老化凝胶;向所述老化凝胶内添加催化剂,并在60~80℃下加热,获得改性凝胶;将所述改性凝胶干燥处理,获得气凝胶材料。2.如权利要求1所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,将钛源分散在第一溶剂中,获得第一分散溶液的步骤包括:将钛源、第一表面活性剂和第一溶剂混合,再进行超声波处理,获得第一分散溶液。3.如权利要求2所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,每0.01~50g的所述钛源对应加入50~100ml的所述第一溶剂;和/或,每0.01~50g的所述钛源对应加入的所述第一表面活性剂的量不高于10g;和/或,所述钛源包括氯化钛、钛酸铁、硫酸氧钛、钛酸四丁酯中的至少一种;和/或,所述第一表面活性剂包括木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、柠檬酸、乙二酸、l-半胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰基谷氨酸、十八烷基硫酸钠及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种;和/或,所述第一溶剂包括水、环己烷、乙醇及丙酮中的至少一种。4.如权利要求1所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,将硅源分散在第二溶剂中,获得第二分散溶液的步骤包括:将硅源、第二表面活性剂和第二溶剂混合,搅拌均匀后,再加入ph调节剂,获得第二分散溶液;其中,所述钛源和所述ph调节剂的摩尔比不低于0.25。5.如权利要求4所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,每0.01~30g的所述硅源对应加入20~50ml的所述第二溶剂;和/或,每0.01~30g的所述硅源对应加入的所述第二表面活性剂的量不高于10g;和/或,所述硅源包括正硅酸四乙酯、聚二甲基硅氧烷、甲基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、甲基硅油、乙基硅油、苯基硅油、甲基含氢硅油、甲基苯基硅油、甲基氯苯基硅油、甲基乙氧基硅油、甲基三氟丙基硅油、甲基乙烯基硅油、甲基羟基硅油、乙基含氢硅油、羟基含氢硅油、含氰硅油中的至少一种;和/或,所述第二表面活性剂包括木质素磺酸盐、重烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、柠檬酸、乙二酸、l-半胱氨酸、乙二胺四乙酸二钠、月桂酰基谷氨酸、十八烷基硫酸钠及脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠中的至少一种;和/或,所述第二溶剂包括水、环己烷、乙醇及丙酮中的至少一种;和/或,所述ph调节剂包括氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氢氧化钙溶液、氢氧化钡溶液、碳酸钾溶液、碳酸钠溶液、氨水中的至少一种。6.如权利要求1所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述钛源和所述硅源的摩尔比不低于2。
7.如权利要求1所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,混合所述第一分散溶液和所述第二分散溶液,得到凝胶的步骤包括:将所述第一分散溶液置于5~100℃的条件下,向所述第一分散溶液中加入所述第二分散溶液,得到凝胶,其中,所述第二分散溶液的滴加速度为0.1~5ml/s。8.如权利要求1所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述催化剂包括酸的乙醇溶液。9.如权利要求8所述的气凝胶材料的制备方法,其特征在于,所述酸包括高氯酸、氢碘酸、硫酸、氢溴酸、盐酸、硝酸、碘酸、草酸、亚硫酸、磷酸、丙酮酸、亚硝酸、碳酸、柠檬酸、氢氟酸、苹果酸、葡萄糖酸、甲酸、乳酸、苯甲酸、丙烯酸、乙酸、丙酸、硬脂酸、氢硫酸、次氯酸、硼酸中的至少一种;和/或,所述酸的乙醇溶液中酸的浓度为1~5mol/l。10.一种气凝胶材料在制备建筑材料中的应用,其特征在于,所述气凝胶材料由如权利要求1至9任意一项所述的气凝胶材料的制备方法制得。

技术总结
本发明公开一种气凝胶材料的制备方法及气凝胶材料的应用,所述气凝胶材料的制备方法包括以下步骤:将钛源分散在第一溶剂中,获得第一分散溶液;将硅源分散在第二溶剂中,获得第二分散溶液;混合所述第一分散溶液和所述第二分散溶液,得到凝胶;将所述凝胶老化处理,获得老化凝胶;向所述老化凝胶内添加催化剂,并在60~80℃下加热,获得改性凝胶;将所述改性凝胶干燥处理,获得气凝胶材料。本发明旨在提供一种制备方法,以制备出一种的具有性能优异,绿色生态,抗菌防霉,环境友好,同时具有净化功能,能够产生对周围环境有益的负离子的气凝胶材料。凝胶材料。凝胶材料。


技术研发人员:罗乐 戴舜 周天培 吴长征 谢毅
受保护的技术使用者:中国科学技术大学先进技术研究院
技术研发日:2022.01.18
技术公布日:2022/4/1
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