[发明专利]一种Gamma-脲丙基改性气凝胶的制备方法

摘要

本发明涉及一种Gamma-脲丙基改性气凝胶的制备方法，先制备SiO₂湿凝胶，再配制Gamma-脲丙基改性溶液，将SiO₂湿凝胶在凝胶点后1-4小时内加入配制的Gamma-脲丙基硅烷改性溶液中控温进行改性；再进行溶剂置换；得到Gamma-脲丙基改性SiO₂湿凝胶，然后超临界干燥，得到Gamma-脲丙基改性SiO₂气凝胶材料。本发明使用了价格低廉的水玻璃为原料，且不需加热，只需搅拌均匀即可；所制备的Gamma-脲丙基改性SiO₂气凝胶是纳米尺寸孔径、多孔、比表面积高，对Cu²⁺、Ni²⁺和Cr³⁺具有较高的吸附量。

主权项

一种Gamma‑脲丙基改性气凝胶的制备方法，其具体步骤如下：（1）SiO₂湿凝胶的的制备将硅源和水按质量比为1：（1～5）混合得到的混合溶液，加入到装有阳离子交换树脂的阳离子交换柱中，得到pH值在2～3之间的酸性硅溶胶，然后加碱性催化剂调节酸性硅溶胶pH值到6～8之间，静置，得SiO₂湿凝胶；（2）Gamma‑脲丙基改性溶液的配制将Gamma‑脲丙基硅烷、无水醇溶液和水按体积比为1：（1～10）：（0～0.3）混合得Gamma‑脲丙基硅烷改性溶液；（3）Gamma‑脲丙基改性SiO₂湿凝胶的制备将步骤（1）制备得到的SiO₂湿凝胶，在凝胶点后1‑4小时内加入步骤（2）所配制的Gamma‑脲丙基硅烷改性溶液中控温进行改性；其中Gamma‑脲丙基硅烷改性溶液与SiO₂湿凝胶的体积比1～5：1；改性完后倒出用于改性SiO₂湿凝胶所用的Gamma‑脲丙基改性溶液，加入无水醇溶液控温进行溶剂置换；直至上层置换液pH值为6～8，得到Gamma‑脲丙基改性SiO₂湿凝胶；（4）Gamma‑脲丙基改性SiO₂气凝胶的干燥将步骤（3）中获得的Gamma‑脲丙基改性SiO₂湿凝胶采用CO₂超临界干燥或乙醇超临界干燥，得到Gamma‑脲丙基改性SiO₂气凝胶材料。