[发明专利]疏水性金属氧化物-二氧化硅复合气凝胶的制备方法和该金属氧化物-二氧化硅复合气凝胶

权利要求书

1.一种疏水性金属氧化物-二氧化硅复合气凝胶的制备方法，该制备方法包括以下步骤：

(1)向水玻璃溶液中添加金属离子溶液并混合在一起以制备金属氧化物-二氧化硅复合凝胶聚集体；

(2)初次干燥所述聚集体以制备粉末状金属氧化物-二氧化硅复合凝胶；

(3)使所述金属氧化物-二氧化硅复合凝胶表面改性以制备疏水性金属氧化物-二氧化硅复合湿凝胶；以及

(4)二次干燥所述疏水性金属氧化物-二氧化硅复合湿凝胶，

其中，步骤(3)所述的表面改性通过将所述金属氧化物-二氧化硅复合凝胶分散在非极性有机溶剂中，加入表面改性剂并进行反应来进行。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述水玻璃溶液中的水玻璃的浓度在0.1M至2.0M的范围内。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述金属离子溶液中的金属离子的浓度在0.05M至2.0M的范围内。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述金属离子溶液是包含钙离子(Ca²⁺)和镁离子(Mg²⁺)的二元金属离子溶液。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其中，所述金属离子溶液中所述钙离子(Ca²⁺)与所述镁离子(Mg²⁺)的摩尔比在1:0.3至1:3的范围内。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，以使得金属离子与水玻璃的摩尔比在0.1至1的范围内的量添加所述金属离子溶液。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，在步骤(1)中，进一步添加酸催化剂并混合在一起。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其中，所述酸催化剂包括选自盐酸、硝酸、乙酸、硫酸和氢氟酸中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(2)所述的初次干燥在100℃至150℃的温度下通过常压干燥进行1小时至2小时。

10.根据权利要求1所述的制备方法，还包括在步骤(2)所述的初次干燥之前，用蒸馏水、醇或它们的混合物洗涤所述聚集体。

11.根据权利要求10所述的制备方法，其中，所述醇包括选自乙醇、无水乙醇和含水乙醇中的至少一种。

12.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述非极性有机溶剂包括选自己烷、庚烷、甲苯和二甲苯中的至少一种。

13.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述表面改性剂包括选自三甲基氯硅烷(TMCS)、六甲基二硅氮烷(HMDS)、甲基三甲氧基硅烷和三甲基乙氧基硅烷中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的制备方法，其中，加入的所述表面改性剂与水玻璃的摩尔比为0.01至0.5。

15.根据权利要求1所述的制备方法，其中，所述表面改性在55℃至65℃的温度下进行。

16.根据权利要求1所述的制备方法，其中，步骤(4)所述的二次干燥在100℃至150℃的温度下通过常压干燥进行1小时至4小时。

17.一种通过权利要求1所述的制备方法制备的疏水性金属氧化物-二氧化硅复合气凝胶。

18.根据权利要求17所述的疏水性金属氧化物-二氧化硅复合气凝胶，其中，所述气凝胶的比表面积为350m²/g至550m²/g。