1. 本选题研究的目的及意义
二氧化硅气凝胶作为一种纳米多孔材料，具有低密度、低热导率、高比表面积等优异特性，在保温隔热、吸附催化、航空航天等领域展现出巨大的应用潜力。
然而，SiO2气凝胶本身的亲水性导致其在潮湿环境下容易吸附水分，结构坍塌，性能大幅下降，极大地限制了其应用范围。
因此，对SiO2气凝胶进行疏水改性，提高其疏水性能和长期稳定性，是拓展其应用领域的关键所在。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来，SiO2气凝胶以其独特的结构和性能受到了国内外学者的广泛关注，在疏水改性及复合材料制备方面取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
国内学者在SiO2气凝胶的疏水改性方面做了大量研究，主要集中在有机硅烷偶联剂改性、表面接枝聚合物改性等方面。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将以SiO2气凝胶为研究对象，系统研究其疏水改性方法和复合材料的制备工艺，并对其性能进行表征和分析，具体研究内容如下：
1.SiO2气凝胶的制备：采用溶胶-凝胶法制备SiO2气凝胶，并通过控制反应条件，如前驱体种类、溶剂比例、催化剂用量、干燥方式等，调控SiO2气凝胶的孔结构和比表面积。
2.SiO2气凝胶的疏水改性：采用有机硅烷偶联剂对SiO2气凝胶进行表面改性，通过改变偶联剂种类、浓度、反应时间、反应温度等因素，优化改性工艺，提高SiO2气凝胶的疏水性能。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.文献调研：查阅国内外相关文献，了解SiO2气凝胶的制备方法、疏水改性技术、复合材料制备工艺以及性能表征方法等方面的研究现状，为本研究提供理论基础和技术参考。
2.SiO2气凝胶的制备：采用溶胶-凝胶法制备SiO2气凝胶，并通过控制反应条件，如前驱体种类、溶剂比例、催化剂用量、干燥方式等，调控SiO2气凝胶的孔结构、比表面积等参数，以获得符合要求的SiO2气凝胶材料。
3.SiO2气凝胶的疏水改性：采用有机硅烷偶联剂对制备的SiO2气凝胶进行表面改性，通过改变偶联剂种类、浓度、反应时间、反应温度等因素，优化改性工艺参数，提高SiO2气凝胶的疏水性能。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.探索新型高效、稳定的SiO2气凝胶疏水改性方法，改善SiO2气凝胶的疏水性能和长期稳定性，拓展其应用范围。
2.开发低成本、易操作的SiO2气凝胶复合材料制备工艺，提高SiO2气凝胶的力学性能、热稳定性等综合性能，并探索其在不同领域的应用潜力。
3.揭示SiO2气凝胶及其复合材料的结构与性能之间的关系，为SiO2气凝胶的制备、改性和应用提供理论依据和技术支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
[1] 刘洋,王玉忠.气凝胶材料疏水改性研究进展[J].材料导报,2019,33(14):2417-2423,2430.
[2] 吴海峰,祁亚军,王玉忠.SiO2气凝胶的制备及应用研究进展[J].功能材料,2018,49(10):10035-10042.
[3] 张秀玲,张胜,张立群,等.二氧化硅气凝胶疏水改性研究进展[J].化工新型材料,2021,49(09):22-28,48.
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