1. 研究目的与意义
气凝胶是由胶体粒子或高聚物分子相互聚结构成的纳米多孔网络结构，并在孔隙中充满气态分散介质的一种高分散固态材料。
二氧化硅气凝胶是一种新型轻质纳米多孔材料，其孔隙率可达80%-99.8%,而其密度变化范围可达3-600kg/m3，由于这些结构特性，二氧化硅气凝胶在热学方面具有极低的导热系数，在声学方面二氧化硅气凝胶具有低达几十米每秒的声速，隔声效果很好，是一种具有广阔应用前景的新型纳米材料。气凝胶在许多应用领域已显示出广阔的应用前景，如cerenkov航天探测器、高效可充电电池、超级电容器、声阻抗材料、催化剂及载体、气体过滤材料、超高效隔热材料等。
本研究利用溶胶凝胶法在常压下制备二氧化硅气凝胶并以二甲基二氯硅烷为疏水改性剂通过衍生法制备疏水型二氧化硅气凝胶，并观测疏水型二氧化硅气凝胶的粒径和结构，分析其化学组分，通过评价其水接触角大小来评价其疏水性能以提高气凝胶材料的附加值。
2. 国内外研究现状分析
气凝胶最早是由美国的s.s.kistler于1932年首先提出并采用超临界干燥法制备成功的。
目前，二氧化硅气凝胶的制备多采用溶胶-凝胶法和超临界干燥技术。通常以正硅酸乙酯或正硅酸甲酯为原料，通过溶胶-凝胶过程获得凝胶，再经过超临界干燥获得气凝胶。然而，超临界干燥工艺设备要求高，能耗大，限制了二氧化硅气凝胶的推广应用。同时，二氧化硅气凝胶表面含有大量的羟基，在空气中容易吸潮，遇水容易破碎，这也对气凝胶的使用造成不便。目前在常压下疏水性二氧化硅气凝胶的合成研究较少。
2000年dai首次将首次将咪唑盐离子液体用于二氧化硅气凝胶的常压制备,为常压制备二氧化硅开辟了新途径引起了广泛关注。deshpande等已经用常压方法合成了气凝胶;prakash等在常压下制得二氧化硅气凝胶薄膜,陈龙武等用非超临界干燥法制备出了块状二氧化硅气凝胶。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：
1、以正硅酸乙脂（teos）为硅源，采用溶胶-凝胶法在常压下制备二氧化硅气凝胶
2、以二甲基二氯硅烷为疏水改性剂通过衍生法制备疏水型二氧化硅气凝胶
4. 研究创新点
1、本研究采用二甲基二氯硅烷为疏水改性剂对二氧化硅气凝胶进行改性处理，使制得的二氧化硅气凝胶具有较好的疏水性能和热稳定性；
2、在常压下通过真空冷冻法制备二氧化硅气凝胶，取代高危险高成本的超临界干燥法，有利于气凝胶的规模化生产和应用；
3、分析疏水型二氧化硅气凝胶的化学组成、粒径、结构和水接触角大小，争取制备低密度和疏水性能好的气凝胶，提高气凝胶的价值。
