罗佳妮 吴 瑾 王浣雨 郑豪龙 宋 倩 邹汉涛

1.武汉纺织大学新型纺织材料绿色加工及其功能化教育部重点实验室，湖北 武汉 430200；2.深圳市计量质量检测研究院，广东 深圳 518000

二氧化硅(SiO2)气凝胶是一种具有微纳米网络结构的固态物质[1]，密度在0.003～0.500 g/cm3，孔洞互通(平均孔径约为50 nm)，具有极高的孔隙率(>90%)和比表面积(600 m2/g)，是良好的吸声材料；加之SiO2气凝胶导热系数极低，隔热性和保温性良好，故而在建筑、工业、汽车、航天等领域有广泛的应用[2-3]。但是，SiO2气凝胶也存在脆性较大和易碎等缺陷，这限制了SiO2气凝胶在某些领域的应用。因此，制备柔性SiO2气凝胶具有重要的现实意义。

SiO2气凝胶最早于1931年由Kistler[4]通过硅酸钠制备出，之后便开启了向安全、简洁、低成本、工业化等方向发展。目前，SiO2气凝胶通常以正硅酸乙酯(TEOS)为硅源，采用溶胶-凝胶法[5]，经老化[6]、改性[7]和干燥工艺制得。SiO2气凝胶的干燥方法主要包括超临界干燥法[8]、常压干燥法[9]和冷冻干燥法[10]等。SiO2气凝胶吸附空气中的水分后会变脆，故需对其进行疏水改性处理，如采用三甲基氯硅烷(TMCS)进行疏水改性处理。此外，为制备出柔性SiO2气凝胶，可利用硅烷正硅酸甲酯(TMOS)或TEOS等的衍生物，在SiO2骨架链上添加柔性支链[11-12]；还可将SiO2气凝胶与以聚合物为增强基的其他材料复合，制备SiO2复合气凝胶[13]，如盛宇等[14]将纳米TiO2与SiO2湿凝胶结合，制备出有微纳米级孔洞的TiO2/SiO2复合气凝胶；使用纤维增强基也可以快速提高SiO2气凝胶的柔性[15-16]，如SHAFI等[17]通过添加气相SiO2制备出玻璃纤维/SiO2气凝胶复合材料，付菁菁等[18]采用简单浸渍法制备出疏水性能和力学性能较好的纳米纤维素/SiO2复合气凝胶。