CN115142154A - 一种二氧化硅纤维气凝胶、其制备方法及其改性方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二氧化硅纤维气凝胶、其制备方法及其改性方法，制备方法包括：将硅酸四乙酯、乙醇、水和催化剂混合后进行水解反应，得到二氧化硅纺丝液，对所述二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维；将所述柔性二氧化硅纳米纤维均匀分散在含有粘合剂的溶剂中，得到二氧化硅纤维分散液；将所述二氧化硅纤维分散液定向冷冻干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体，将所述二氧化硅纤维气凝胶前驱体在空气氛围中进行干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶。本发明制备工艺流程简单，提高了原料利用效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明属于纳米纤维气凝胶技术领域，具体涉及一种二氧化硅纤维气凝胶、其制备方法及其改性方法。
背景技术
陶瓷气凝胶作为一种新兴材料，具有低密度、低热导率、高孔隙率以及优异的热稳定性和化学稳定性的独特优点，被认为是隔热、能量储存和催化剂载体应用的理想候选者。由于陶瓷气凝胶本质上是由随机连接的纳米颗粒组成的脆弱网络，因此陶瓷气凝胶通常是脆弱的，当受到外部应力时，通常容易发生结构塌陷。同时，超轻、互联的多孔结构有利于各种油/有机溶剂的加载，这对构建有效的分离面尤为重要。因此，设计具有优良隔热性能、强大机械性能和润湿性可调的陶瓷气凝胶是解决上述瓶颈问题的关键。
现有方法制备的二氧化硅纳米纤维气凝胶材料存在柔韧性较差、原料利用率低等问题，并且制备工艺较为复杂，生产成本较高，不利于大规模生产。例如，目前申请号为CN113461364 A的中国专利公开了一种二氧化硅纳米纤维聚酰亚胺复合气凝胶及其制备方法和应用，该专利首先将硅源和聚合物溶于溶剂中，经过静电纺丝制备聚合物/二氧化硅纳米纤维膜，然后高温煅烧除去高分子聚合物，得到直径为100～400nm的二氧化硅纳米纤维，再分散在聚酰胺酸水溶液中，进行冷冻干燥和高温热处理，得到得到二氧化硅纳米纤维/聚酰亚胺复合气凝胶。申请号为CN 110424067 A的中国专利公开了一种柔性二氧化硅纤维气凝胶材料及其制备方法，该专利将高分子材料和混合，得到第一混合液，然后将二氧化硅前驱体和催化剂加入第一混合液中，得到第二混合液，通过溶液喷射纺丝法将第二混合液从喷丝口喷出，得到高分子材料和二氧化硅的复合纤维气凝胶，最后对复合气凝胶进行高温煅烧处理，得到柔性二氧化硅纤维气凝胶材料。申请号为CN 113244913 A的中国专利公开了一种以二氧化硅纤维气凝胶负载氧化锰作为臭氧氧化催化剂净化工业废水的方法，该专利将正硅酸乙酯前驱体溶液和PVA水溶液均匀混合，进行静电纺丝，得到PVA/二氧化硅复合纤维膜，然后于空气氛围中高温煅烧，得到二氧化硅复合纤维膜，再分散在PAM水溶液中，加入MnCl2和铝硼硅酸盐溶胶，进行冷冻干燥和高温煅烧，得到负载氧化锰的二氧化硅纤维气凝胶。
上述模板法制备二氧化硅纤维气凝胶需要高温煅烧去除聚合物组分，首先制备一种有机-无机复合前驱体纳米纤维，之后经过高温煅烧处理去除有机物，获得无机二氧化硅纳米纤维，再进一步制备气凝胶材料后，仍需高温煅烧处理。该方法中需要加入有机物，提高了生产成本，高温煅烧过程中会对其结构产生影响，不仅工艺复杂且增加了能耗。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种二氧化硅纤维气凝胶、其制备方法及其改性方法，制备工艺流程简单，提高了原料利用效率，降低了生产成本。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，包括：
将硅酸四乙酯、乙醇、水和催化剂混合后进行水解反应，得到二氧化硅纺丝液，对所述二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维；
将所述柔性二氧化硅纳米纤维均匀分散在含有粘合剂的溶剂中，得到二氧化硅纤维分散液；
将所述二氧化硅纤维分散液定向冷冻干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体，将所述二氧化硅纤维气凝胶前驱体在空气氛围中进行干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶。
进一步地，所述硅酸四乙酯、乙醇、水和催化剂的摩尔比为1：2：2.5：0.01～0.1，水解反应的温度为75℃～85℃，采用溶胶凝胶法得到二氧化硅纺丝液。
进一步地，所述催化剂为盐酸、醋酸和磷酸中的至少一种。
进一步地，所述粘合剂的浓度为0.1％～0.01％，所述粘合剂为二氧化硅溶胶液、纳米二氧化硅、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、硅酸四乙酯和正硅酸甲酯中的至少一种。
进一步地，所述溶剂包括去离子水、叔丁醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。
进一步地，所述将所述二氧化硅纳米纤维溶液定向冷冻干燥，具体如下：
采用液氮进行定向冷冻，冷冻干燥的温度为-35℃～-60℃，真空度为1Pa～3Pa，冷冻干燥的时间为20h～60h。
进一步地，所述在空气氛围中进行干燥时，干燥温度为80℃～800℃，升温速度为1℃/min～5℃/min，保温0.5h～2h。
一种二氧化硅纤维气凝胶，采用所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法制得。
一种二氧化硅纤维气凝胶的改性方法，将所述二氧化硅纤维气凝胶前驱体浸入甲基硅烷溶液中并进行干燥处理，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。
进一步地，所述甲基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一种；
将所述二氧化硅纤维气凝胶前驱体浸入甲基硅烷溶液中并进行干燥处理时，浸入时间为6h～12h，干燥温度为50℃～600℃，升温速度为1℃/min～5℃/min，保温时间为0.5h～2h。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
本发明首先通过将二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维，免去有机聚合物的添加、省去高温热处理的过程，同时回收乙醇，节约原料成本降低能耗；然后将柔性二氧化硅纳米纤维均匀分散在含有粘合剂的溶剂中，得到二氧化硅纤维分散液，粘合剂提高了仿生纳米纤维框架中原位构建弹性粘结结构；最后将二氧化硅纤维溶液定向冷冻干燥，再进行干燥处理，得到二氧化硅纤维气凝胶，在定向冷冻成形过程中，二氧化硅纳米纤维相互贯穿交错形成三维网络结构，纤维间由Si-O-Si键形成有效粘接，改善纳米纤维间结构连续性来提高气凝胶的力学性能。本发明制备效率提高，工艺成本降低，操作简单，便于大规模生产制备的二氧化硅纤维气凝胶可以被视为极端环境中，下一代隔热和防火领域的优先候选材料，或可用于海水家用等污染中的油水分离海绵。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1制备得到的柔性二氧化硅纳米纤维材料的实物图；
图2为本发明实施例1中制备的柔性二氧化硅纳米纤维(左)和二氧化硅纤维气凝胶材料(右)的扫描电镜图；
图3为本发明实施例1中制备的二氧化硅纤维气凝胶(左)和柔性二氧化硅纳米纤维(右)材料的FTIR图；
图4为本发明实施例5中制备的二氧化硅纤维气凝胶材料的XRD图；
图5为本发明实施例6中制备的二氧化硅纤维气凝胶材料的压缩性测试图；
图6显示了本发明实施例6中制备的二氧化硅纤维气凝胶材料的耐高温测试图；
图7显示了本发明实施例7中制备的疏水性二氧化硅纤维气凝胶材料的润湿性测试图；
图8显示了本发明实施例7中制备的疏水性二氧化硅纤维气凝胶材料的实物图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明公开了一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤1、将正硅酸乙酯、乙醇、水和催化剂混合搅拌，在一定温度下进行水解反应，并通过冷凝回收乙醇，得到二氧化硅纺丝液。
优选的，正硅酸乙酯、乙醇、水和催化剂的摩尔比为1：2：2.5：0.01～0.1，在75℃～85℃下进行水解反应，采用溶胶凝胶法得到粘度适宜的二氧化硅纺丝液，有利于后续步骤中通过静电纺丝法制备柔性二氧化硅纳米纤维，且制备的复合纤维直径较小，柔韧性较好，最终制备的二氧化硅纤维气凝胶材料柔韧性较好。
优选的，水解反应的催化剂为盐酸、醋酸和磷酸中的至少一种。
步骤2、将二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。
优选的，静电纺丝的条件如下：静电纺丝的搅拌转速为300r/min～500r/min，静电纺丝的电压为18～20KV，接收距离为18cm，针管直径小于2mm，相对湿度30％～50％，纺丝过程温度为24±2℃。
步骤3、将柔性二氧化硅纳米纤维剪碎后，均匀分散在含有粘合剂的溶剂中，得到二氧化硅纤维分散液。
优选的，将柔性二氧化硅纳米纤维剪成1cm×1cm的方块，在高速均质机转速12000rpm下，搅拌5min～15min，均匀分散在含有粘合剂的溶剂中，得到二氧化硅纤维分散液。
优选的，粘合剂的浓度为0.1％～0.01％，粘合剂为二氧化硅溶胶液、纳米二氧化硅、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、硅酸四乙酯、正硅酸甲酯、甲基三甲氧基硅烷和二甲基二甲氧基硅烷的至少一种。由此，增强纤维连接，巩固纳米纤维框架，进一步提高了所制备的二氧化硅纤维气凝胶材料的使用性能。
优选的，粘合剂二氧化硅溶胶液的制备以正硅酸乙酯、乙醇、水和催化剂以摩尔比为1：40：40：0.01混合，500r/min的转速下搅拌水解5min。催化剂包括盐酸、醋酸和磷酸中的至少一种。
优选的，溶剂包括去离子水、叔丁醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。由此，进一步提高了所制备的二氧化硅纤维气凝胶材料的使用性能。
步骤4、将二氧化硅纤维分散液进行定向冷冻干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体，然后将二氧化硅纤维气凝胶前驱体在空气氛围中进行干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶。
优选的，将二氧化硅纳米纤维溶液倒入模具中，采用液氮进行定向冷冻，冷冻干燥的温度为-35℃～-60℃，真空度为1Pa，冷冻干燥的时间为20h～60h。在空气氛围中干燥处理温度为80℃～800℃，升温速度为1℃/min～5℃/min，保温0.5h～2h。
本发明利用溶胶凝胶法配合静电纺丝技术制备柔性二氧化硅纳米纤维，再通过将柔性二氧化硅纳米纤维分散和定向冷冻干燥制备出二氧化硅纤维气凝胶材料，免去有机聚合物的添加、省去高温热处理的过程，节约原料成本，降低能耗，制备效率提高，操作简便，便于大规模生产。
本发明还公开了将采用本发明制备方法制备得到的二氧化硅纤维气凝胶进行改性的方法，具体如下：
将二氧化硅纤维气凝胶前驱体浸入甲基硅烷溶液中，甲基硅烷进行疏水改造的同时形成更加稳固的三维网络结构，然后进行干燥处理，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。浸入时间为6h～12h，干燥温度为50℃～600℃，升温速度为1℃/min～5℃/min，干燥时间为0.5h～2h。
优选的，甲基硅烷包括甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一种。甲基硅烷需溶解在甲苯、正己烷、乙醇或二甲基亚砜的至少一种当中。由此，进一步提高了所制备的柔性二氧化硅纤维气凝胶材料的使用性能。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过实施例，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市面购买获得的常规产品。
实施例1
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体如下：
a、在常温下，称取正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸以摩尔比为1：2：2.5：0.05混合，升温85℃水解，在500r/min的转速下搅拌，通过冷凝回收乙醇12.1g，制备出粘度210mpa.s的二氧化硅纺丝液。
b、将步骤a得到的二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。静电纺丝时参数：相对湿度40％，电压18kV，纺丝过程温度为24℃接收装置与喷丝口间的距离18cm。
c、称取正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸以摩尔比为1：40：40：0.01混合，500r/min的转速下搅拌水解5min，得到粘合剂二氧化硅溶胶液。
d、将占去离子水质量分数为1％柔性二氧化硅纤维膜剪碎加入其中，在高速均质机转速12000rpm，搅拌10分钟，然后将占去离子水质量分数为0.005％的二氧化硅溶胶液加入其中，搅拌3分钟，得到均质、稳定的二氧化硅纤维分散液。
e、将d中二氧化硅纤维分散液在液氮下定向冷冻，冷冻干燥的温度为-60℃，真空度为1Pa，冷冻干燥的时间为24h，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体。
f、将步骤e所制得的二氧化硅纤维气凝胶前驱体于空气氛围下升温80℃，升温速度为5℃/min，保温1h，得到二氧化硅纤维气凝胶。通过步骤b进行静电纺丝法制备柔性二氧化硅纳米纤维(图1)，制备的复合纤维直径较小，柔韧性较好，最终制备的二氧化硅纤维气凝胶材料柔韧性较好。
采用扫描电镜(SEM)对柔性二氧化硅纳米纤维材料和二氧化硅纤维气凝胶材料的微观结构和表面形貌进行分析，图2-a是柔性二氧化硅纳米纤维样品图，纤维直径均匀且连续性，直径约300-600nm；图2-b是二氧化硅纤维气凝胶样品图，纤维间彼此交联，呈现出一种纳米级的三维纤维网络结构，使气凝胶弹性较好。
对柔性二氧化硅纳米纤维材料和二氧化硅纤维气凝胶材料样品进行性质比较分析，由红外光谱FTIR图(图3-a)可看出在1000cm-1和801cm-1处由一个最强吸收峰，证明主要成分为Si-O-Si键，在670cm-1有一个小吸收峰，说明还存在少量的Si-C键。不同之处在于，图3-b中柔性二氧化硅纳米纤维样品在中3750-3000cm-1出现O-H伸缩振动峰。
实施例2
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体如下：
a、在常温下，称取正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸以摩尔比为1：2：2.5：0.01混合，升温83℃水解，在400r/min的转速下搅拌，通过冷凝回收乙醇11.7g，制备出粘度211mpa.s的二氧化硅纺丝液。
b、将步骤a得到的二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。静电纺丝时参数：相对湿度45％，电压20kV，纺丝过程温度为25℃接收装置与喷丝口间的距离18cm。
c、将占去离子水质量分数为1％柔性二氧化硅纤维膜剪碎，然后加入到质量分数为0.01％的聚丙烯酰胺水溶液中，在高速均质机转速12000rpm，搅拌10分钟，得到均质、稳定的二氧化硅纤维分散液。
d、将c中二氧化硅纤维分散液在液氮下定向冷冻，冷冻干燥的温度为-50℃，真空度为2Pa，冷冻干燥的时间为60h，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体。
e、将步骤d得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温800℃，升温速度为5℃/min，保温2h，得到二氧化硅纤维气凝胶。
本实施例还将二氧化硅纤维气凝胶浸入在质量分数占甲苯溶液1％的十八烷基三甲氧基硅烷中6h，得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，再将得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温200℃，升温速度为5℃/min，保温2h，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。
实施例3
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体如下：
a、在常温下，称取正硅酸乙酯、乙醇、水和醋酸以摩尔比为1：2：2.5：0.1混合，升温75℃水解，在300r/min的转速下搅拌，通过冷凝回收乙醇12.2g，制备出粘度215mpa.s的二氧化硅纺丝液。
b、将步骤a得到的二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。静电纺丝时参数：相对湿度35％，电压20kV，纺丝过程温度为22℃接收装置与喷丝口间的距离18cm。
c、将去离子水和叔丁醇以摩尔比5：1混合，然后将占混合溶液质量分数为1％柔性二氧化硅纤维膜剪碎，然后加入到质量分数为0.01％的聚氧化乙烯混合溶液中，在高速均质机转速12000rpm，搅拌10分钟，得到均质、稳定的二氧化硅纤维分散液。
d、将c中二氧化硅纤维分散液在液氮下定向冷冻，冷冻干燥的温度为-50℃，真空度为2Pa，冷冻干燥的时间为50h，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体。
e、将步骤d得到的二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温800℃，升温速度为1℃/min，保温0.5h，得到二氧化硅纤维气凝胶。
本实施例还将二氧化硅纤维气凝胶浸入在质量分数占正己烷溶液1％的甲基三甲氧基硅烷中8h，得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，再将得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温75℃，升温速度为1℃/min，保温1h，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。
实施例4
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体如下：
a、在常温下，称取正硅酸乙酯、乙醇、水和磷酸以摩尔比为1：2：2.5：0.06混合，升温78℃水解，在350r/min的转速下搅拌，通过冷凝回收乙醇11.6g，制备出粘度210mpa.s的二氧化硅纺丝液。
b、将步骤a得到的二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。静电纺丝时参数：相对湿度30％，电压18kV，纺丝过程温度为26℃接收装置与喷丝口间的距离18cm。
c、将去离子水和乙醇以摩尔比6：1混合，然后将占混合溶液质量分数为1％柔性二氧化硅纤维膜剪碎，然后加入到质量分数为0.01％的聚乙烯吡咯烷酮混合溶液中，在高速均质机转速12000rpm，搅拌10分钟，得到均质、稳定的二氧化硅纤维分散液。
d、将c中二氧化硅纤维分散液在液氮下定向冷冻，冷冻干燥的温度为-35℃，真空度为3Pa，冷冻干燥的时间为36h，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体。
e、将步骤d得到的二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温500℃，升温速度为3℃/min，保温1h，得到二氧化硅纤维气凝胶。
本实施例还将二氧化硅纤维气凝胶浸入在质量分数占乙醇溶液1％的二甲基二甲氧基硅烷中10h，得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，再将得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温100℃，升温速度为2℃/min，保温2h，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。
实施例5
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体如下：
a、在常温下，称取正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸以摩尔比为1：2：2.5：0.04混合，升温78℃水解，在450r/min的转速下搅拌，通过冷凝回收乙醇12.2g，制备出粘度212mpa.s的二氧化硅纺丝液。
b、将步骤a得到的二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。静电纺丝时参数：相对湿度40％，电压18kV，纺丝过程温度为24℃接收装置与喷丝口间的距离18cm。
c、将去离子水和正丁醇以摩尔比6：1混合，然后将混合溶液质量分数为1％柔性二氧化硅纤维膜剪碎，然后加入到质量分数为0.1％的纳米二氧化硅混合溶液中，在高速均质机转速12000rpm，搅拌15分钟，得到均质、稳定的二氧化硅纤维分散液。
d、将c中二氧化硅纤维分散液在液氮下定向冷冻，冷冻干燥的温度为-60℃，真空度为1Pa，冷冻干燥的时间为20h，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体。
e、将步骤d得到的二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温800℃，升温速度为5℃/min，保温2h，得到二氧化硅纤维气凝胶。
图4的XRD结果可以分析出，该二氧化硅纤维气凝胶样品具有无定形结构，1个明显的特征峰与SiO2标准图谱(JCPDS#76-0931)重合完好，证实了二氧化硅纤维气凝胶样品的成功合成。二氧化硅纤维气凝胶样品在2θ角为21.5°附近出现最强衍射峰，对应SiO2的(111)晶面。
实施例6
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体如下：
a、在常温下，称取正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸以摩尔比为1：2：2.5：0.01混合，升温81℃水解，在400r/min的转速下搅拌，通过冷凝回收乙醇11.9g，制备出粘度208mpa.s的二氧化硅纺丝液。
b、将步骤a得到的二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。静电纺丝时参数：相对湿度50％，电压19kV，纺丝过程温度为24℃接收装置与喷丝口间的距离18cm。
c、将去离子水和异丙醇以摩尔比5：1混合，然后将混合溶液质量分数为1％柔性二氧化硅纤维膜剪碎，然后加入到质量分数为0.1％的硅酸四乙酯混合溶液中，在高速均质机转速12000rpm，搅拌5分钟，得到均质、稳定的二氧化硅纤维分散液。
d、将c中二氧化硅纤维分散液在液氮下定向冷冻，冷冻干燥的温度为-50℃，真空度为1Pa，冷冻干燥的时间为45h，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体。
e、将步骤d得到的二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温800℃，升温速度为5℃/min，保温2h，得到二氧化硅纤维气凝胶。
本实施例还将二氧化硅纤维气凝胶浸入在质量分数占二甲基亚砜溶液1％的甲基三甲氧基硅烷中12h，得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，再将得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温600℃，升温速度为2℃/min，保温2h，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。
图5对疏水性二氧化硅纤维气凝胶样品进行简易弹性测试，先压缩气凝胶样品的60％，再释放，纤维恢复原状，由此可以看出三维网络结构的构建，使得纤维弹性得到巨大改善。
图6对二氧化硅纤维气凝胶样品耐高温测试，样品在明火下无任何燃烧迹象，同时纤维没发生形貌变化，本发明二氧化硅纤维气凝胶样品可用于极端条件下，或可用于航空航天领域。
实施例7
一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，具体如下：
a、在常温下，称取正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸以摩尔比为1：2：2.5：0.05混合，升温85℃水解，在500r/min的转速下搅拌，通过冷凝回收乙醇12.1g，制备出粘度210mpa.s的二氧化硅纺丝液。
b、将步骤a得到的二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维。静电纺丝时参数：相对湿度40％，电压18kV，纺丝过程温度为24℃接收装置与喷丝口间的距离18cm。
c、称取正硅酸乙酯、乙醇、水和盐酸以摩尔比为1：40：40：0.01混合，500r/min的转速下搅拌水解5min，得到二氧化硅溶胶液。
d、将占去离子水质量分数为1％柔性二氧化硅纤维膜剪碎加入其中，在高速均质机转速12000rpm，搅拌10分钟，然后将占去离子水质量分数为0.005％的二氧化硅溶胶液加入其中，搅拌3分钟，得到均质、稳定的二氧化硅纤维分散液。
e、将d中二氧化硅纤维分散液在液氮下定向冷冻，冷冻干燥的温度为-50℃，真空度为1Pa，冷冻干燥的时间为26h，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体。
f、将步骤e得到的二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温200℃，升温速度为5℃/min，保温1h，得到二氧化硅纤维气凝胶。
本实施例还将二氧化硅纤维气凝胶浸入在质量分数占甲苯溶液1％的十八烷基三甲氧基硅烷中6h，得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，再将得到的疏水二氧化硅纤维气凝胶前驱体，于空气氛围下升温50℃，升温速度为5℃/min，保温1h，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。
图7对疏水性二氧化硅纤维气凝胶样品疏水检测，可以看出本产品经过甲基改造后，表现出强疏水性，未来有望在油水分离领域的发展壮大。同时疏水性二氧化硅纤维气凝胶样品不仅可以进行改造，其本身密度非常小，如图8所示。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，包括：
将硅酸四乙酯、乙醇、水和催化剂混合后进行水解反应，得到二氧化硅纺丝液，对所述二氧化硅纺丝液进行静电纺丝，得到柔性二氧化硅纳米纤维；
将所述柔性二氧化硅纳米纤维均匀分散在含有粘合剂的溶剂中，得到二氧化硅纤维分散液；
将所述二氧化硅纤维分散液定向冷冻干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶前驱体，将所述二氧化硅纤维气凝胶前驱体在空气氛围中进行干燥，得到二氧化硅纤维气凝胶。
2.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述硅酸四乙酯、乙醇、水和催化剂的摩尔比为1：2：2.5：0.01～0.1，水解反应的温度为75℃～85℃，采用溶胶凝胶法得到二氧化硅纺丝液。
3.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述催化剂为盐酸、醋酸和磷酸中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述粘合剂的浓度为0.1％～0.01％，所述粘合剂为二氧化硅溶胶液、纳米二氧化硅、聚氧化乙烯、聚丙烯酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、硅酸四乙酯和正硅酸甲酯中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述溶剂包括去离子水、叔丁醇、乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述将所述二氧化硅纳米纤维溶液定向冷冻干燥，具体如下：
采用液氮进行定向冷冻，冷冻干燥的温度为-35℃～-60℃，真空度为1Pa～3Pa，冷冻干燥的时间为20h～60h。
7.根据权利要求1所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法，其特征在于，所述在空气氛围中进行干燥时，干燥温度为80℃～800℃，升温速度为1℃/min～5℃/min，保温0.5h～2h。
8.一种二氧化硅纤维气凝胶，其特征在于，采用如权利要求1至7任一项所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的制备方法制得。
9.根据权利要求8所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的改性方法，其特征在于，将所述二氧化硅纤维气凝胶前驱体浸入甲基硅烷溶液中并进行干燥处理，得到疏水性二氧化硅纤维气凝胶。
10.根据权利要求8所述的一种二氧化硅纤维气凝胶的改性方法，其特征在于，所述甲基硅烷为甲基三甲氧基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷和十八烷基三甲氧基硅烷中的至少一种；
将所述二氧化硅纤维气凝胶前驱体浸入甲基硅烷溶液中并进行干燥处理时，浸入时间为6h～12h，干燥温度为50℃～600℃，升温速度为1℃/min～5℃/min，保温时间为0.5h～2h。
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115748239A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-03-07 | 山东大学 | 一种高强度和柔性羟基磷灰石包覆的二氧化硅复合纤维膜的制备方法 |
| CN115849865A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-03-28 | 佛山市南海科友陶瓷原料有限公司 | 一种陶瓷洁具用高性能球土的制备方法 |
| CN116103774A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-12 | 青岛大学 | 一种聚乳酸中空纤维气凝胶的制备方法及其应用 |
| CN116409981A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-07-11 | 山东大学 | 二氧化硅纳米纤维与石墨烯复合气凝胶及其制备方法和应用 |
| CN116876111A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-10-13 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种耐高温陶瓷气凝胶纤维及其制备方法 |
| CN117125961A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-11-28 | 广东职业技术学院 | 一种离心纺丝陶瓷纤维气凝胶的制备方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008111609A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Nitto Boseki Co., Ltd. | シリカ繊維の製造方法 |
| US20130296596A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Korea Institute Of Science And Technology | Preparation method of hydrophobic monolith type silica aerogel |
| CN112626641A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-09 | 新疆理工学院 | 无模板法一步制备蓬松柔性三维二氧化硅纳米纤维的方法 |
| CN113416054A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-21 | 北京化工大学 | 一种具有双重防护性能的二氧化硅纳米纤维/MXene复合气凝胶制备方法 |
| CN113461364A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-01 | 北京化工大学 | 一种二氧化硅纳米纤维/聚酰亚胺复合气凝胶及其制备方法和应用 |
| WO2022148460A1 (zh) * | 2021-01-11 | 2022-07-14 | 中广核研究院有限公司 | 纤维复合气凝胶材料及其制备方法和应用 |
-
2022
- 2022-07-26 CN CN202210885998.2A patent/CN115142154A/zh active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008111609A1 (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-18 | Nitto Boseki Co., Ltd. | シリカ繊維の製造方法 |
| US20130296596A1 (en) * | 2012-05-04 | 2013-11-07 | Korea Institute Of Science And Technology | Preparation method of hydrophobic monolith type silica aerogel |
| CN112626641A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-04-09 | 新疆理工学院 | 无模板法一步制备蓬松柔性三维二氧化硅纳米纤维的方法 |
| WO2022148460A1 (zh) * | 2021-01-11 | 2022-07-14 | 中广核研究院有限公司 | 纤维复合气凝胶材料及其制备方法和应用 |
| CN113461364A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-10-01 | 北京化工大学 | 一种二氧化硅纳米纤维/聚酰亚胺复合气凝胶及其制备方法和应用 |
| CN113416054A (zh) * | 2021-06-17 | 2021-09-21 | 北京化工大学 | 一种具有双重防护性能的二氧化硅纳米纤维/MXene复合气凝胶制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 窦绿叶: "二氧化硅纳米纤维基弹性气凝胶的制备及其隔热性能研究" * |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115748239A (zh) * | 2022-12-08 | 2023-03-07 | 山东大学 | 一种高强度和柔性羟基磷灰石包覆的二氧化硅复合纤维膜的制备方法 |
| CN115748239B (zh) * | 2022-12-08 | 2024-05-14 | 山东大学 | 一种高强度和柔性羟基磷灰石包覆的二氧化硅复合纤维膜的制备方法 |
| CN115849865A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-03-28 | 佛山市南海科友陶瓷原料有限公司 | 一种陶瓷洁具用高性能球土的制备方法 |
| CN115849865B (zh) * | 2022-12-28 | 2024-04-16 | 佛山市南海科友陶瓷原料有限公司 | 一种陶瓷洁具用高性能球土的制备方法 |
| CN116409981A (zh) * | 2023-02-22 | 2023-07-11 | 山东大学 | 二氧化硅纳米纤维与石墨烯复合气凝胶及其制备方法和应用 |
| CN116103774A (zh) * | 2023-02-23 | 2023-05-12 | 青岛大学 | 一种聚乳酸中空纤维气凝胶的制备方法及其应用 |
| CN117125961A (zh) * | 2023-05-11 | 2023-11-28 | 广东职业技术学院 | 一种离心纺丝陶瓷纤维气凝胶的制备方法 |
| CN116876111A (zh) * | 2023-07-20 | 2023-10-13 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种耐高温陶瓷气凝胶纤维及其制备方法 |
| CN116876111B (zh) * | 2023-07-20 | 2024-05-03 | 中国人民解放军海军工程大学 | 一种耐高温陶瓷气凝胶纤维及其制备方法 |
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