[发明专利]纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶及其制备方法、应用

权利要求书

1.纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：选择合适的构筑单元，制备三苯胺-COFs，具体过程为：将三苯胺的引入试剂与COFs构筑单元充分混合，向其中加入溶剂和催化剂，超声混合均匀后真空密封，放入恒温箱数天，取出后将固体经溶剂及水溶液反复洗涤，用四氢呋喃溶液洗涤若干次后，放入一定温度下真空烘干一定时间得到三苯胺-COFs；

S2：将纳米纤维在硅源溶液中浸泡，取出，在浓盐酸中气象熏蒸，使硅酸根在纳米纤维中凝胶化，制得纤维-二氧化硅复合湿凝胶，进行表面改性，用去离子水调至中性；

S3：将得到的三苯胺-COF按照一定的比例加入纤维-二氧化硅复合湿凝胶，混合均匀，加入添加剂，在室温下将其在有机溶剂中孵化，提高孔隙度和结晶度，得到以任一硅源的纤维-三苯胺COF-二氧化硅湿凝；

S4：将纤维-三苯胺COF-二氧化硅湿凝进行干燥，用一定溶剂的混合液对纤维-三苯胺COF-二氧化硅湿凝进行溶剂置换一定时间，干燥，将溶剂去除，得到以任一硅源的纤维-三苯胺-COF-二氧化硅气凝胶三元复合材料，

步骤S2中，所述纳米纤维为玻璃纤维、细菌纤维素、玄武岩纤维、莫来石纤维、硅酸铝纤维、岩棉纤维、链状羧甲基纤维素中的任意一种或多种。

2.如权利要求1所述的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述三苯胺的引入试剂为三苯胺基聚合物中的任意一种，三苯胺基聚合物包括有三(4-氨基苯基)胺、三(4-甲酰苯基)胺、4,44-三[4-(2-联噻吩基)苯基]胺；所述述构筑单元可选用2,4,6-三羟基-1,3,5-苯三甲醛、均苯三甲醛中的任意一种或多种；所述溶剂为二氯甲烷、乙醇、去离子水、DMF、邻二氯苯中的任意一种或多种；所述催化剂为醋酸，醋酸浓度为4-8M。

3.如权利要求2所述的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S1中，抽真空后密封放入60-150℃的恒温箱4-8天，洗涤后真空烘干8-16h。

4.如权利要求1所述的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，所述硅源为偏硅酸钠、正硅酸乙酯、水玻璃、正硅酸甲酯、甲基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、多聚硅氧烷、倍半硅氧烷、丙基三乙氧基硅烷中的任意一种或多种，所述硅源溶解在无水乙醇、正丁醇、无水甲醇、异丙醇、水、三氯甲烷、二氯乙烷、二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、乙苯、1,4二氧六环、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、二甲基亚砜中的一种或多种中形成硅源溶液，所述硅源溶液中硅源的浓度为5-90wt％，纳米纤维在-20-20℃温度下在硅源溶液中浸泡0.5-8h。

5.如权利要求1所述的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S3中，纤维-二氧化硅复合湿凝胶与三苯胺-COF的质量比为50-95：5-50。

6.如权利要求1所述的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S4中，干燥方法为超临界二氧化碳干燥、常压干燥、冷冻干燥中的任意一种。

7.如权利要求1所述的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的制备方法，其特征在于，步骤S4中，进行溶剂置换的溶剂混合液为水和叔丁醇的混合液、水和丙酮的混合液、乙醇和二氯的混合液中的任意一种。

8.纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶，其特征在于，由权利要求1-7中任意一项制成的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶。

9.纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶的应用，其特征在于，将如权利要求8所述的纤维-三苯胺COF-二氧化硅气凝胶三元复合材料作为气凝胶泡沫混凝土、气凝胶绝热板或气凝胶节能玻璃的填充材料。