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3D打印二氧化硅复合气凝胶构件的制备方法及应用，属于气凝胶制备技术领域。将二氧化硅前驱体溶液、二氧化硅凝胶浆料与蒙脱土胶体溶液按照一定比例混合，搅拌至均匀的、适合直写3D打印的前驱体湿凝胶。将前驱体湿凝胶转移至墨水写入器，并安装在3D打印机直写打印出3D湿凝胶构件。在氨气氛围下，湿凝胶构件进一步固化，经乙醇交换和超临界干燥，得到3D气凝胶构件。本发明中3D打印气凝胶制备简单，成型好。

本发明公开了一种以铁尾矿为原料超快速制备疏水二氧化硅气凝胶的方法，包括以下步骤：铁尾矿粉末与氢氧化钠颗粒混合，于高温下进行碱溶反应，冷却后与水混合，加热搅拌，过滤后收集滤液，滤液与水玻璃溶液混合后，倒入盐酸水溶液中调节pH，搅拌，滴入稀氨水溶液调至pH，静置待形成块状凝胶，再于水浴下老化，得湿溶胶；所得湿溶胶碾碎后，加入去离子水搅拌洗涤，抽滤，滤渣依次浸入无水乙醇、改性液中搅拌，所得改性混合液进行静置分层，取上层液浸入到正己烷中搅拌，抽滤，滤渣进行常压干燥，即得所述疏水二氧化硅气凝胶。本发明的疏水二氧化硅气凝胶的原料低廉，制备条件温和，对设备要求低，制备时间短，提高了生产效率，适合大规模生产。

本发明公开了一种柔性二氧化硅气凝胶的制备方法，其包括如下步骤：S1，将CTAB溶解于混合溶剂中，得到混合溶液，所述混合溶剂包括乙醇、水和盐酸；S2，在搅拌条件下向混合溶液中依次加入TEOS、MTES和DEDMS，混合搅拌得到二氧化硅溶胶；S3，在搅拌条件下将浓度为2～3mol/L的氨水逐滴加入到二氧化硅溶胶中，混合搅拌得到二氧化硅凝胶；所述氨水和S2添加的DEDMS的摩尔比为0.008～0.012：0.015～0.025；S4，将二氧化硅凝胶进行老化处理、清洗和干燥，得到柔性二氧化硅气凝胶。其能够提高气凝胶骨架的连接强度，缩短制备时间，提高制备效率。

本发明公开了一种柔性二氧化硅气凝胶及其制备方法，其包括如下步骤：S1，将水、酸和表面活性剂进行混合，然后加入带有疏水基团的有机硅烷混合搅拌，得到混合溶液；S2，将硅溶胶和碱加入到混合溶液中，在温度为60～90℃的条件下进行凝胶、老化，得到湿凝胶；S3，将湿凝胶进行清洗、干燥，得到柔性二氧化硅气凝胶；每15mL水加入酸使溶液pH为5‑6.5、0.6～1.2g的表面活性剂、0.018～0.033mol的带有疏水基团的有机硅烷、0.013‑0.025mol的碱、50～250μL的硅溶胶。所制备的柔性二氧化硅气凝胶具备优异的柔韧性、疏水性、热稳定性、压缩回弹能力以及有机污染物吸附能力，能够在废水净化及有机污染物的吸附与分离之中被多次重复使用。

本发明提供一种含噻吩基团的二氧化硅气凝胶及其制备方法，具体以噻吩功能化试剂、硅源、干燥控制剂和凝胶结构交联剂，通过酸、碱催化制备二氧化硅湿凝胶，再通过老化、溶剂置换、表面改性步骤，最后常压分级干燥得到二氧化硅气凝胶。噻吩基团的引入，使其具有优异的吸附性能、力学性能及疏水性能，而常压分级干燥法相比于超临界干燥更适用于规模化生产。本发明还提供了一种改性二氧化硅气凝胶的方法，通过在溶胶‑凝胶过程中引入不同的功能化试剂制备改性的二氧化硅气凝胶，赋予其新的性能，进一步拓宽其应用领域。本发明制备的含噻吩基团的二氧化硅气凝胶在废水及有毒化学品的处理领域具有广阔的应用前景。

本发明公开的具有双折射效应的各向异性二氧化硅气凝胶的制备方法，具体为：步骤1，将正硅酸甲酯和甲醇混合均匀，得到混合液A；步骤2，向混合液A中逐滴加入稀氨水，混合均匀得到前驱体溶胶B；步骤3，将前驱体溶胶B转移至不锈钢容器中，在石英管中浇筑成型，凝胶固化之后得到甲醇凝胶；步骤4，在超临界干燥釜密中将不锈钢容器连同甲醇凝胶加热、加压，使凝胶中的甲醇介质转变为超临界状态；步骤5，打开超临界干燥釜的出气阀放气，同时提高釜体温度，待放完气时停止加热，使超临界干燥釜自然冷却至室温。还公开了一种具有双折射效应的各向异性二氧化硅气凝胶，在偏振光透射光路中呈现出明显的双折射特性。

本发明属于二氧化硅气凝胶制备技术领域，具体涉及一种利用电子束辐照技术加速合成二氧化硅气凝胶的方法，包括以下步骤：（1）前驱体的配置：在常温常压下，空气气氛中，将有机硅源、水和有机溶剂按比例混合均匀，得到前驱体；（2）前驱体的水解：将步骤（1）制得的前驱体在电子束辐照条件下水解，得到水解后的前驱体；（3）气凝胶的制备：向步骤（2）水解后的前驱体中，加入氨水调节pH值，混合均匀后，静置等待凝胶，干燥后得到气凝胶。本发明的有益效果：前驱体在电子束辐照条件下水解，且进一步控制电子束辐照的剂量、温度和湿度，缩短了水解的时间，从而提高了合成二氧化硅气凝胶的效率。