气凝胶制备工艺.pdf

采用正硅酸乙酯 (TEOS)作为制备硅气凝胶的前驱体，丙酮与无水乙醇的混 合液作为溶剂，经酸碱两步催化法制备出密度低、孔隙率大的硅气凝胶。在制 备过程中采用三甲基氯硅烷 (TMCS)为疏水剂，最终制备出疏水性 SiO2 气气凝胶 。 首先将原料按照摩尔比 TEOS：丙酮：无水乙醇：水 =1：4：4 ：4 的比例充分 混合搅拌均匀，用稀盐酸调节溶胶的 pH值到 3～4 ，反应进行一段时间后加入 稀氨水调节溶胶的 pH值到 6～7，以上混合、反应均在磁力搅拌器上完成。 室温下静置使之成为凝胶。将凝胶在室温下老化二天后，再加入无水乙醇，使凝 胶浸泡于其中，无水乙醇要没过凝胶， 50℃环境中老化一天，然后冷却至室温 后进行表面疏水处理。 表面处理剂的主要成分是三甲基氯硅烷，溶剂为正己烷。将 10-15%的三甲基 氯硅烷正己烷溶液缓慢倒入已老化后降至室温的凝胶中，要将凝胶完全淹没， 并将容器密封以避免表面处理剂挥发，室温下反应两天，然后在 55℃鼓风式烘 箱中继续反应两天。将剩余液体倒出后用丙酮浸泡至少一天，以使残留在凝胶 中的正己烷溶剂置换出来。然后将凝胶置于 55℃烘箱中干燥一个星期，即可得 到疏水性 SiO2 气凝胶。