[发明专利]一种纤维增强TiO2-SiO2气凝胶复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

⑴ 、TiCl₄溶液的配制：

将酸性溶液加入表面活性剂中，搅拌均匀，形成溶液A，并冷却至0℃备用；根据需配制的TiCl₄溶液的浓度，准确量取所需的TiCl₄和溶液A，充分搅拌后得溶液B即TiCl₄溶液；

⑵、凝胶复合材料的制备：

将工业水玻璃用去离子水稀释，边搅拌边加入溶液B于稀释后的水玻璃溶液中形成溶胶C，控制溶胶C的pH值在4-7之间，然后将溶胶C倒入纤维毡或纤维预制件的模具中，0-80℃下静置15S-12h后形成凝胶复合材料，30-90℃温度下陈化0-48h；

⑶、 溶剂置换：

将步骤⑵中得到的凝胶复合材料置于35-90℃去离子水中1-10h，凝胶与去离子水的体积比为2-10，重复1-5次，然后置于有机溶剂中进行溶剂置换，直到凝胶中的含水量≤50wt%；

⑷ 、表面甲硅烷基化处理：

将步骤⑶中所得到的凝胶复合材料进行表面甲硅烷基化处理，以获得疏水表面；

⑸、常压或超临界干燥：

将步骤⑷所得到的凝胶复合材料进行超临界或常压干燥，获得TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料。

2.根据权利要求1所述的一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤⑴中：所述的酸性溶液选自HCl、H₂SO₄、HNO₃、H₃PO₄、HF、HBr、乙酸,乙二酸、硼酸、H₂SeO₄、HClO₄、H₂SO₃中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤⑴中：所述的表面活性剂选自十二烷基磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、吐温60、吐温80、司盘20、聚乙二醇单油酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、琥珀酸二辛酯磺酸钠中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤⑵中：所述的工业水玻璃为模数2.2-3.7，密度1.3-1.4g/cm³，SiO₂含量22-26%。

5.根据权利要求1所述的一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤⑵中：所述的溶胶C中TiO₂与SiO₂的质量比在2-60％范围。

6.根据权利要求1所述的一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤⑵中：所述的溶胶C的pH值在4.5-6.5之间；30-60℃下静置15min-10h形成凝胶复合材料，60-80℃温度下陈化0.5-10h。

7.根据权利要求1所述的一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤⑵中：所述的纤维毡为玻璃纤维毡、碳纤维毡、高硅氧纤维毡、莫来石纤维毡、玄武岩纤维毡、石英纤维毡中的一种，或者上述纤维混合制成的毡，纤维毡密度为0.05-0.15g/cm³。

8.根据权利要求1所述的一种纤维增强TiO₂-SiO₂气凝胶复合材料的制备方法，其特征在于：步骤⑶所述有机溶剂选自醇、醚、酯、酮、脂族或芳族烃中的至少一种。