[发明专利]膨胀性材料及使用方法

权利要求书

1.一种膨胀性溶胶-凝胶组合物，所述溶胶-凝胶组合物包含多个互连的有机硅纳米颗粒，所述溶胶-凝胶组合物在干燥时与非极性或有机吸着物接触时能膨胀至其干燥体积的至少两倍。

2.如权利要求1所述的溶胶-凝胶组合物，所述溶胶-凝胶组合物是疏水性的，抗吸水。

3.如权利要求1所述的溶胶-凝胶组合物，其中，所述溶胶-凝胶组合物通过吸收所述非极性或有机吸着物而发生的体积变化产生至少100N/g的力。

4.如权利要求1所述的溶胶-凝胶组合物，所述有机硅纳米颗粒包含具有有机桥连基团的聚硅氧烷。

5.如权利要求4所述的溶胶-凝胶组合物，所述溶胶-凝胶组合物包含在聚硅氧烷的硅原子之间柔性连接的芳香桥连接团。

6.如权利要求1所述的溶胶-凝胶组合物，所述溶胶-凝胶组合物还包含能与所述非极性或有机吸着物结合或反应的颗粒材料。

7.如权利要求6所述的溶胶-凝胶组合物，所述颗粒材料能还原卤代有机吸着物从而产生碳氢化合物和卤素离子终产物。

8.如权利要求7所述的溶胶-凝胶组合物，所述颗粒材料包含反应性金属。

9.如权利要求8所述的溶胶-凝胶组合物，所述反应性金属包括过渡金属。

10.如权利要求8所述的溶胶-凝胶组合物，所述反应性金属包括零价铁(ZVI)、钯、金、铂、镍、锌及其组合中的至少一种。

11.如权利要求1所述的溶胶-凝胶组合物，基于干燥的溶胶-凝胶组合物的重量，所述溶胶-凝胶组合物还包含约0.5％～约5％的ZVI。

12.如权利要求6所述的溶胶-凝胶组合物，所述颗粒材料包括沉积在所述颗粒材料的至少部分表面上的金属催化剂。

13.如权利要求12所述的溶胶-凝胶组合物，所述金属催化剂包括过渡金属。

14.如权利要求13所述的溶胶-凝胶组合物，所述过渡金属选自由钯、镍和锌组成的组。

15.一种膨胀性复合材料，包含：

多个互连的有机硅纳米颗粒；和

能与非极性或有机吸着物结合或反应的颗粒材料；

其中，所述复合材料在与非极性或有机吸着物接触时能膨胀至其干燥体积的至少两倍。

16.如权利要求15所述的复合材料，所述复合材料是疏水性的，抗吸水。

17.如权利要求15所述的复合材料，所述有机硅纳米颗粒包含具有有机桥连基团的聚硅氧烷。

18.如权利要求17所述的复合材料，所述复合材料包含在聚硅氧烷的硅原子之间柔性连接的芳香桥连接团。

19.如权利要求15所述的复合材料，所述颗粒材料能还原卤代有机吸着物从而产生碳氢化合物和卤素离子终产物。

20.如权利要求15所述的复合材料，所述颗粒材料包含反应性金属。

21.如权利要求20所述的复合材料，所述反应性金属包括过渡金属。

22.如权利要求20所述的复合材料，所述反应性金属包括ZVI、钯、金、铂、镍、锌及其组合中的至少一种。

23.如权利要求15所述的复合材料，基于复合材料的重量，所述复合材料包含约0.5％～约5％的ZVI。

24.如权利要求15所述的复合材料，所述复合材料还包含沉积在所述颗粒材料的至少部分表面上的金属催化剂。

25.如权利要求24所述的复合材料，所述金属催化剂包括过渡金属。

26.如权利要求25所述的复合材料，所述过渡金属选自由钯、镍和锌组成的组。

27.一种用于处理受污染的水和土壤的组合物，所述组合物包含多个互连的有机硅纳米颗粒，所述溶胶-凝胶组合物在与非极性或有机吸着物接触时能膨胀至其干燥体积的至少两倍。

28.如权利要求27所述的组合物，所述组合物是疏水性的，抗吸水。

29.如权利要求27所述的组合物，所述有机硅纳米颗粒包含具有有机桥连基团的聚硅氧烷。