[发明专利]介观有序杂化二氧化硅纤维的连续制备方法

摘要

本发明涉及一种介观有序杂化二氧化硅纤维，特别涉及结合溶胶－凝胶技术连续纺制具有高强度、高比表面积的介观有序杂化二氧化硅纤维，以及复合光、电、磁特性和催化活性物质的衍生物的方法。本发明结合溶剂蒸发诱导表面活性剂自组织和二氧化硅溶胶－凝胶过程，通过连续纺丝的方法制备了连续的杂化二氧化硅纤维，高温烧结或溶剂抽提将有机表面活性剂除去得到介观有序杂化二氧化硅纤维。通过控制表面活性剂的分子结构和浓度，可以实现介观结构及尺寸的连续调节。本发明的纤维不仅具有良好的传质性能，还具有好的强度和孔尺寸的稳定性。

主权项

1.一种介观有序杂化二氧化硅纤维的制备方法，步骤包括：(1).二氧化硅溶胶的制备：将208重量份的硅源，130～230重量份的乙醇，18～36重量份的水，0.005～5重量份的酸催化剂和48～60重量份的表面活性剂混合均匀，在50～70℃回流，得到透明的二氧化硅溶胶；(2).预凝胶的制备：将步骤(1)制得的二氧化硅溶胶置于40～80℃水浴中加热，随着乙醇的挥发，表面活性剂自组织成有序结构，特征尺寸在纳米量级；继续挥发溶剂，导致二氧化硅溶胶的粘度逐渐增大，形成预凝胶；(3).杂化纤维的连续制备：将步骤(2)得到的预凝胶经多孔喷丝板挤出，以机械或静电场加速形式进行拉伸，得到连续杂化二氧化硅纤维；(4).介观有序杂化二氧化硅纤维的制备：将步骤(3)得到的连续杂化二氧化硅纤维置于烧结炉内，并通空气，以0.1～10℃/分钟的速度升温至300～700℃灼烧；或者将步骤(3)得到的连续杂化二氧化硅纤维使用乙醇溶剂进行抽提，除去有机表面活性剂；得到介观有序杂化二氧化硅纤维。