化工进展 ›› 2024, Vol. 43 ›› Issue (4): 1912-1922.DOI: 10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0673
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收稿日期:
2023-04-23
修回日期:
2023-08-13
出版日期:
2024-04-15
发布日期:
2024-05-13
通讯作者:
熊文婷
作者简介:
熊文婷(1994—),女,硕士,中级知识产权师,研究方向为专利信息分析。E-mail: 543868235@qq.com。
XIONG Wenting1,2(), LUO Qiji1, YAN Chungen1,2
Received:
2023-04-23
Revised:
2023-08-13
Online:
2024-04-15
Published:
2024-05-13
Contact:
XIONG Wenting
摘要:
气凝胶为多功能新型材料,其中二氧化硅基气凝胶是研究最广泛的气凝胶材料,2004年首次在中国产业化,至今被广泛应用于电子、建筑、隔热、航空航天、能源等领域中。但与国外相比,中国高端产品较少,原始创新略显不足。因此,本文梳理了近20年全球二氧化硅基气凝胶材料及其制备技术的相关专利,从专利的视角挖掘近20年的研究热点。从市场流向和重点申请人的维度分析当前的市场竞争格局,指出以美、德、日为代表的发达国家,通过全球专利布局在一定程度上实现了对市场较大力度的控制,处于领先地位。重点从技术热点及技术路线的角度分析二氧化硅基气凝胶及其制备技术的研究热点:目前,气凝胶颗粒、前体的改进和纤维增强是近年来该领域的研究重点,各国对金属氧化物复合材料和透明储能材料的关注度较高。并且通过梳理中国的转移转化专利的技术特点,帮助企业在寻求技术合作时精准找到合作对象。最后总结了技术创新中中国企业需重点关注的研究方向,为未来的技术研发提供指引。
中图分类号:
熊文婷, 罗启基, 鄢春根. 二氧化硅基气凝胶材料及其制备技术的专利分析[J]. 化工进展, 2024, 43(4): 1912-1922.
XIONG Wenting, LUO Qiji, YAN Chungen. Silica-based aerogel materials and their preparation technology from a patent analysis[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2024, 43(4): 1912-1922.
IPC | 释义 |
---|---|
C01B33/158 | 提纯;干燥;脱水的硅;其化合物(C01B21/00, C01B 23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
B01J13/00 | 胶体化学,例如,其他类目中不包括的胶体物料或其溶液的制备;微胶囊或微球的制造[2006.01] |
C01B33/14 | 胶体硅石,如分散体、凝胶、溶胶的硅;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/00 | 硅;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/141 | 水溶胶或水分散体的制备,如分散体、凝胶、溶胶的硅;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/12 | 硅石;其水合物,如勒皮硅酸;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/16 | 硅干凝胶的制备;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C04B30/02 | 含有纤维状材料的不含黏结剂的人造石组合物(用熔渣制造的人造石入C04B5/00)[2006.01] |
表1 IPC释义
IPC | 释义 |
---|---|
C01B33/158 | 提纯;干燥;脱水的硅;其化合物(C01B21/00, C01B 23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
B01J13/00 | 胶体化学,例如,其他类目中不包括的胶体物料或其溶液的制备;微胶囊或微球的制造[2006.01] |
C01B33/14 | 胶体硅石,如分散体、凝胶、溶胶的硅;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/00 | 硅;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/141 | 水溶胶或水分散体的制备,如分散体、凝胶、溶胶的硅;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/12 | 硅石;其水合物,如勒皮硅酸;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C01B33/16 | 硅干凝胶的制备;其化合物(C01B21/00,C01B23/00优先;过硅酸盐入C01B15/14;碳化物入C01B32/956)[2006.01] |
C04B30/02 | 含有纤维状材料的不含黏结剂的人造石组合物(用熔渣制造的人造石入C04B5/00)[2006.01] |
项目 | 中国 | 美国 | 日本 | 德国 | 韩国 |
---|---|---|---|---|---|
隔热绝缘材料 | |||||
纤维增强 | |||||
表面/前体改性 | |||||
石墨烯复合材料 | |||||
透明储能材料 | |||||
金属氧化物复合材料 |
表2 中国、美国、日本、德国、韩国对二氧化硅基气凝胶材料不同技术主题的专业化优势和关注度状态
项目 | 中国 | 美国 | 日本 | 德国 | 韩国 |
---|---|---|---|---|---|
隔热绝缘材料 | |||||
纤维增强 | |||||
表面/前体改性 | |||||
石墨烯复合材料 | |||||
透明储能材料 | |||||
金属氧化物复合材料 |
排名 | 申请人 | 国家 | 专利申请量/件 | 在华申请量/件 | 平均首权字数 | 同族国家/地区 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 乐金集团 | 韩国 | 217 | 176 | 194.10 | KR/CN/EP/WO/US/JP/BR/IN |
2 | Aspen | 美国 | 200 | 152 | 112.1 | KR/CN/JP/EP/WO/US/IL/RU/PT/IN/DK/MX/FR/MY/HU/ES/BR/AU/SG/SI/PL/CA/TR |
3 | 赢创工业 | 德国 | 124 | 106 | 191.58 | JP/US/DE/CN/WO/EP/NO/IL/RU/PT/IN/DK/KR/ZA/MX/ES/BR/AT/AU/SI/CA/HR/IT/PL/SG |
4 | Cabot | 美国 | 113 | 99 | 131 | DE/JP/WO/US/EP/CN/DK/KR/MX/ES/AT/CA/AU/RU/BR/NO |
5 | BASF | 德国 | 59 | 46 | 180 | US/CN/JP/WO/EP/BR/AU/IN/KR/DK/MX/CA/PL |
6 | 日立公司 | 日本 | 57 | 44 | 150.45 | JP/CN/KR/WO/US/EP/CN/MY/SG |
7 | 瓦克化学 | 德国 | 57 | 55 | 135.25 | DE/JP/CN/WO/EP/US/AT/PT/DK/KR/CA/ES |
8 | 松下集团 | 日本 | 45 | 29 | 125.69 | JP/KR/WO/CN/EP/US/DE |
9 | 航天特种材料及 工艺技术研究所 | 中国 | 44 | 44 | 406.41 | CN |
10 | 南京工业大学 | 中国 | 43 | 43 | 454.7 | WO/CN |
11 | 中国科学院研究所 | 中国 | 38 | 38 | 356.32 | CN |
12 | 弗劳恩霍 | 德国 | 26 | 19 | 105.23 | DE/US/CN/JP/WO/EP/IL/RU/KR/BR/AU/SG/PE/CA/ES/AT |
13 | EMPA | 瑞士 | 25 | 14 | 429.81 | BR/AU/IN/JP/KR/WO/EP/US/CN |
14 | 同济大学 | 中国 | 23 | 23 | 399.48 | CN |
15 | 德山公司 | 日本 | 22 | 11 | 141.7 | JP/KR/WO/CN/EP/US |
16 | Keey Aerogel | 法国 | 20 | 19 | 184.56 | RS/PT/JP/KR/DK/LT/CN/EP/MX/FR/HU/ES/BR/SI/WO/PL/US |
17 | 博世公司 | 德国 | 19 | 13 | 241.25 | DE/US/JP/CN/KR/WO/EP/UA/ES/BR/RU |
18 | 罗克伍尔 | 丹麦 | 18 | 17 | 213.35 | RU/CH/IN/KR/WO/CN/EP/CA/US/BR/PL/HU |
19 | 浙江工业大学 | 中国 | 17 | 17 | 326.76 | CN |
20 | 纳诺科技 | 中国 | 15 | 15 | 348.87 | CN |
21 | 巩义市泛锐熠辉 复合材料有限公司 | 中国 | 15 | 15 | 325.07 | CN |
表3 全球二氧化硅基气凝胶材料及制备技术专利申请排名前20申请人专利申请情况
排名 | 申请人 | 国家 | 专利申请量/件 | 在华申请量/件 | 平均首权字数 | 同族国家/地区 |
---|---|---|---|---|---|---|
1 | 乐金集团 | 韩国 | 217 | 176 | 194.10 | KR/CN/EP/WO/US/JP/BR/IN |
2 | Aspen | 美国 | 200 | 152 | 112.1 | KR/CN/JP/EP/WO/US/IL/RU/PT/IN/DK/MX/FR/MY/HU/ES/BR/AU/SG/SI/PL/CA/TR |
3 | 赢创工业 | 德国 | 124 | 106 | 191.58 | JP/US/DE/CN/WO/EP/NO/IL/RU/PT/IN/DK/KR/ZA/MX/ES/BR/AT/AU/SI/CA/HR/IT/PL/SG |
4 | Cabot | 美国 | 113 | 99 | 131 | DE/JP/WO/US/EP/CN/DK/KR/MX/ES/AT/CA/AU/RU/BR/NO |
5 | BASF | 德国 | 59 | 46 | 180 | US/CN/JP/WO/EP/BR/AU/IN/KR/DK/MX/CA/PL |
6 | 日立公司 | 日本 | 57 | 44 | 150.45 | JP/CN/KR/WO/US/EP/CN/MY/SG |
7 | 瓦克化学 | 德国 | 57 | 55 | 135.25 | DE/JP/CN/WO/EP/US/AT/PT/DK/KR/CA/ES |
8 | 松下集团 | 日本 | 45 | 29 | 125.69 | JP/KR/WO/CN/EP/US/DE |
9 | 航天特种材料及 工艺技术研究所 | 中国 | 44 | 44 | 406.41 | CN |
10 | 南京工业大学 | 中国 | 43 | 43 | 454.7 | WO/CN |
11 | 中国科学院研究所 | 中国 | 38 | 38 | 356.32 | CN |
12 | 弗劳恩霍 | 德国 | 26 | 19 | 105.23 | DE/US/CN/JP/WO/EP/IL/RU/KR/BR/AU/SG/PE/CA/ES/AT |
13 | EMPA | 瑞士 | 25 | 14 | 429.81 | BR/AU/IN/JP/KR/WO/EP/US/CN |
14 | 同济大学 | 中国 | 23 | 23 | 399.48 | CN |
15 | 德山公司 | 日本 | 22 | 11 | 141.7 | JP/KR/WO/CN/EP/US |
16 | Keey Aerogel | 法国 | 20 | 19 | 184.56 | RS/PT/JP/KR/DK/LT/CN/EP/MX/FR/HU/ES/BR/SI/WO/PL/US |
17 | 博世公司 | 德国 | 19 | 13 | 241.25 | DE/US/JP/CN/KR/WO/EP/UA/ES/BR/RU |
18 | 罗克伍尔 | 丹麦 | 18 | 17 | 213.35 | RU/CH/IN/KR/WO/CN/EP/CA/US/BR/PL/HU |
19 | 浙江工业大学 | 中国 | 17 | 17 | 326.76 | CN |
20 | 纳诺科技 | 中国 | 15 | 15 | 348.87 | CN |
21 | 巩义市泛锐熠辉 复合材料有限公司 | 中国 | 15 | 15 | 325.07 | CN |
序号 | 标题 | 公开(公告)号 | 申请人 | 技术特点 |
---|---|---|---|---|
1 | 方法 二氧化硅气凝胶材料的制备 | CN101691227B | 厦门大学 | MTMS或MTES为共前体改性剂,在形成二氧化硅湿凝胶后进行老化和二次改性,最终常压干燥制备透明二氧化硅气凝胶 |
2 | 玻璃纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法 | CN101973752B | 中科润资科技股份有限公司;厦门大学 | 以玻璃纤维为增强体与二氧化硅气凝胶复合 |
3 | 一种透明二氧化硅气凝胶的 制备方法 | CN102897779B | 中科润资科技股份有限公司;厦门大学 | 在水玻璃的离子交换阶段引入少量的带有疏水基团的MTES或MTMS等作为共前体改性剂,形成凝胶后,进行凝胶的老化和一步快速溶剂替换凝胶醇化,再采用三甲基氯硅烷(TMCS)进行二次改性,常压干燥得到二氧化硅气凝胶 |
4 | 一种柔韧性二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN103708476B | 厦门大学 | 以甲基烷氧基系列硅烷为硅源前体 |
5 | 一种隔音隔热气凝胶泡沫复合材料及其制备方法 | CN108033764B | 厦门大学 | 以二氧化硅气凝胶为基相,十二烷基硫酸钠(SDS)作为发泡剂,明胶为增强相 |
6 | 二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN111484021B | 厦门大学 | 无机硅源为原料,通过超临界喷雾干燥、表面改性制备表面疏水型二氧化硅气凝胶 |
7 | 一种硅铝气凝胶复合材料 及其制备方法 | CN101698592B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 无机纤维材料增强硅铝复合气凝胶 |
8 | 一种提高气凝胶复合材料 强度的方法 | CN102515181B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 加入硅醇盐和催化剂的老化组合物,在老化液中用纤维进行气凝胶材料增强 |
9 | 一种透光型气凝胶制备方法 | CN102942354B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 以纤维素气凝胶网络结构为骨架吸附无机气凝胶前体,再进行二次凝胶 |
10 | 一种高性能气凝胶复合材料及其制备方法和设备 | CN103435320B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 在反应-循环冷却设备中正硅酸甲酯水解凝胶, 并用纤维浸渍 |
11 | 一种提高二氧化硅气凝胶 复合材料强度的方法 | CN104787771B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 硅溶胶浸渍增强纤维,将得到的硅溶胶-增强纤维增强物置于包含硅醇盐和催化剂的老化液中老化后经超临界流体干燥 |
12 | 二氧化硅气凝胶、其连续化常压干燥制备方法及系统 | CN105016349B | 中国科学院苏州纳米技术与 纳米仿生研究所 | 原料、溶剂、疏水剂连续输入二氧化硅气凝胶制备系统,并将在制备系统内生成的颗粒或粉末状二氧化硅气凝胶连续输出 |
13 | 一种常压干燥制备疏水二氧化硅气凝胶的方法 | CN105271260B | 中国科学院苏州纳米技术与 纳米仿生研究所 | 正硅酸酯水解后与醇/酮混合得到醇或酮凝胶, 机械粉碎后与液态烷或氟代烷混合搅拌,加入疏水剂常压干燥 |
14 | 方法 一种气凝胶材料的快速制备 | CN105536655B | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 将湿凝胶放入容器中进行密封,再将密封的容器放入超临界干燥装置中并加入超临界介质溶剂经超临界流体干燥 |
15 | 一种SiO2纳米丝增强二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法 | CN106241819B | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 以二氧化硅气凝胶为基体,SiO2纳米丝为增强体 |
16 | 一种超临界法制备纳米Fe3O4/SiO2复合气凝胶颗粒的方法 | CN101485969B | 南京天印科技有限公司;南京天印专用 汽车有限公司;南京工业大学; 南京天印新材料科技有限公司; 南京天印新能源汽车有限责任公司 | Fe(OH)2与Fe(OH)3的混合胶体加入Si(OH)4中得到复合凝胶,复合凝胶经超临界反应,制得纳米Fe3O4/SiO2复合材料 |
17 | 胺基改性SiO2气凝胶材料 及其应用 | CN101973558B | 南京工业大学 | 加入氨基改性剂,用于吸附CO2 |
18 | 一种块状SiO2-Y2O3复合 气凝胶的制备方法 | CN103086692B | 南京工业大学 | 稀土元素掺杂 |
19 | 一种疏水性SiO2-ZrO2复合气凝胶的常压制备方法 | CN104069780B | 嘉善县人才技术转化服务中心; 浙江工业大学 | 改变硅源与无水乙醇、酸和水的比例,调节湿凝胶老化时间、溶剂置换时间以及改善干燥方法 |
20 | 一种耐高温、成型性好的硅铝复合气凝胶材料的制备方法 | CN104291781B | 同济大学 | 加入部分水解的铝醇盐溶液,高温超流体修饰及干燥 |
21 | 一种W x TiO2+3x /SiO2气凝胶复合光催化剂及制备方法 | CN104689813B | 大连工业大学 | 醇水热法合成介孔W x TiO2+3x /SiO2气凝胶复合光催化材料 |
22 | 一种生物质基纳米二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN107010632B | 南京林业大学 | 通过高速振动球磨机和超声波分散相结合的方法从秸秆中提取出纳米二氧化硅,冷冻干燥 |
23 | 一种改性纳米二氧化硅气凝胶的制备 | CN109368647B | 嘉兴卓十生物科技有限公司; 烟台工程职业技术学院 | 硅烷偶联剂KH550作为氨基改性得到纳米二氧化硅 |
24 | 可德胶-二氧化硅复合水/气凝胶及其制备方法及应用 | CN110157047B | 杭州师范大学钱江学院 | 可德胶与二氧化硅形成互穿网络结构 |
25 | 一种简单制备块状疏水氧化铝复合气凝胶的方法及制得的块状疏水氧化铝复合气凝胶 | CN111215007B | 华南理工大学 | 以甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷为硅源 |
表4 二氧化硅基气凝胶材料及其制备技术领域中国高校及科研院所转让专利
序号 | 标题 | 公开(公告)号 | 申请人 | 技术特点 |
---|---|---|---|---|
1 | 方法 二氧化硅气凝胶材料的制备 | CN101691227B | 厦门大学 | MTMS或MTES为共前体改性剂,在形成二氧化硅湿凝胶后进行老化和二次改性,最终常压干燥制备透明二氧化硅气凝胶 |
2 | 玻璃纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法 | CN101973752B | 中科润资科技股份有限公司;厦门大学 | 以玻璃纤维为增强体与二氧化硅气凝胶复合 |
3 | 一种透明二氧化硅气凝胶的 制备方法 | CN102897779B | 中科润资科技股份有限公司;厦门大学 | 在水玻璃的离子交换阶段引入少量的带有疏水基团的MTES或MTMS等作为共前体改性剂,形成凝胶后,进行凝胶的老化和一步快速溶剂替换凝胶醇化,再采用三甲基氯硅烷(TMCS)进行二次改性,常压干燥得到二氧化硅气凝胶 |
4 | 一种柔韧性二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN103708476B | 厦门大学 | 以甲基烷氧基系列硅烷为硅源前体 |
5 | 一种隔音隔热气凝胶泡沫复合材料及其制备方法 | CN108033764B | 厦门大学 | 以二氧化硅气凝胶为基相,十二烷基硫酸钠(SDS)作为发泡剂,明胶为增强相 |
6 | 二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN111484021B | 厦门大学 | 无机硅源为原料,通过超临界喷雾干燥、表面改性制备表面疏水型二氧化硅气凝胶 |
7 | 一种硅铝气凝胶复合材料 及其制备方法 | CN101698592B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 无机纤维材料增强硅铝复合气凝胶 |
8 | 一种提高气凝胶复合材料 强度的方法 | CN102515181B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 加入硅醇盐和催化剂的老化组合物,在老化液中用纤维进行气凝胶材料增强 |
9 | 一种透光型气凝胶制备方法 | CN102942354B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 以纤维素气凝胶网络结构为骨架吸附无机气凝胶前体,再进行二次凝胶 |
10 | 一种高性能气凝胶复合材料及其制备方法和设备 | CN103435320B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 在反应-循环冷却设备中正硅酸甲酯水解凝胶, 并用纤维浸渍 |
11 | 一种提高二氧化硅气凝胶 复合材料强度的方法 | CN104787771B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 硅溶胶浸渍增强纤维,将得到的硅溶胶-增强纤维增强物置于包含硅醇盐和催化剂的老化液中老化后经超临界流体干燥 |
12 | 二氧化硅气凝胶、其连续化常压干燥制备方法及系统 | CN105016349B | 中国科学院苏州纳米技术与 纳米仿生研究所 | 原料、溶剂、疏水剂连续输入二氧化硅气凝胶制备系统,并将在制备系统内生成的颗粒或粉末状二氧化硅气凝胶连续输出 |
13 | 一种常压干燥制备疏水二氧化硅气凝胶的方法 | CN105271260B | 中国科学院苏州纳米技术与 纳米仿生研究所 | 正硅酸酯水解后与醇/酮混合得到醇或酮凝胶, 机械粉碎后与液态烷或氟代烷混合搅拌,加入疏水剂常压干燥 |
14 | 方法 一种气凝胶材料的快速制备 | CN105536655B | 中国科学院兰州化学物理研究所 | 将湿凝胶放入容器中进行密封,再将密封的容器放入超临界干燥装置中并加入超临界介质溶剂经超临界流体干燥 |
15 | 一种SiO2纳米丝增强二氧化硅气凝胶复合材料及其制备方法 | CN106241819B | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 以二氧化硅气凝胶为基体,SiO2纳米丝为增强体 |
16 | 一种超临界法制备纳米Fe3O4/SiO2复合气凝胶颗粒的方法 | CN101485969B | 南京天印科技有限公司;南京天印专用 汽车有限公司;南京工业大学; 南京天印新材料科技有限公司; 南京天印新能源汽车有限责任公司 | Fe(OH)2与Fe(OH)3的混合胶体加入Si(OH)4中得到复合凝胶,复合凝胶经超临界反应,制得纳米Fe3O4/SiO2复合材料 |
17 | 胺基改性SiO2气凝胶材料 及其应用 | CN101973558B | 南京工业大学 | 加入氨基改性剂,用于吸附CO2 |
18 | 一种块状SiO2-Y2O3复合 气凝胶的制备方法 | CN103086692B | 南京工业大学 | 稀土元素掺杂 |
19 | 一种疏水性SiO2-ZrO2复合气凝胶的常压制备方法 | CN104069780B | 嘉善县人才技术转化服务中心; 浙江工业大学 | 改变硅源与无水乙醇、酸和水的比例,调节湿凝胶老化时间、溶剂置换时间以及改善干燥方法 |
20 | 一种耐高温、成型性好的硅铝复合气凝胶材料的制备方法 | CN104291781B | 同济大学 | 加入部分水解的铝醇盐溶液,高温超流体修饰及干燥 |
21 | 一种W x TiO2+3x /SiO2气凝胶复合光催化剂及制备方法 | CN104689813B | 大连工业大学 | 醇水热法合成介孔W x TiO2+3x /SiO2气凝胶复合光催化材料 |
22 | 一种生物质基纳米二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN107010632B | 南京林业大学 | 通过高速振动球磨机和超声波分散相结合的方法从秸秆中提取出纳米二氧化硅,冷冻干燥 |
23 | 一种改性纳米二氧化硅气凝胶的制备 | CN109368647B | 嘉兴卓十生物科技有限公司; 烟台工程职业技术学院 | 硅烷偶联剂KH550作为氨基改性得到纳米二氧化硅 |
24 | 可德胶-二氧化硅复合水/气凝胶及其制备方法及应用 | CN110157047B | 杭州师范大学钱江学院 | 可德胶与二氧化硅形成互穿网络结构 |
25 | 一种简单制备块状疏水氧化铝复合气凝胶的方法及制得的块状疏水氧化铝复合气凝胶 | CN111215007B | 华南理工大学 | 以甲基三乙氧基硅烷或甲基三甲氧基硅烷为硅源 |
序号 | 标题 | 公开(公告)号 | 申请人 | 技术特点 |
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1 | 一种透光型气凝胶制备方法 | CN102942354B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 以纤维素气凝胶网络结构为骨架,吸附无机气凝胶前体,再进行二次凝胶 |
2 | 一种基于超疏水表面的微球形气凝胶制备方法、该方法获得产品及其应用 | CN103787343B | 广州大学 | 硅溶胶放置在超疏水材料表面,超疏水材料表面接触角大于150°,静置凝胶形成微球形二氧化硅基湿凝胶 |
3 | 一种硫酸钙晶须气凝胶隔热复合材料及其制备方法 | CN104446305B | 广州大学 | 硫酸钙晶须为增强体 |
4 | 一种基于自组装遮光剂纤维的气凝胶复合材料及其制法 | CN106747265B | 广州大学 | 遮光剂负载纤维再与二氧化硅气凝胶复合 |
5 | 一种生物质基纳米二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN107010632B | 南京林业大学 | 通过高速振动球磨机和超声波分散相结合的方法从秸秆中提取出纳米二氧化硅,冷冻干燥 |
6 | 一种用渗透气化膜分离装置制备疏水二氧化硅气凝胶的方法 | CN108516557B | 东莞理工学院 | 酸碱两步催化的方式进行溶胶-凝胶,用渗透气化膜分离装置对凝胶块进行溶剂置换和分离 |
表5 二氧化硅基气凝胶材料及其制备技术领域中国高校及科研院所许可专利
序号 | 标题 | 公开(公告)号 | 申请人 | 技术特点 |
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1 | 一种透光型气凝胶制备方法 | CN102942354B | 航天特种材料及工艺技术研究所 | 以纤维素气凝胶网络结构为骨架,吸附无机气凝胶前体,再进行二次凝胶 |
2 | 一种基于超疏水表面的微球形气凝胶制备方法、该方法获得产品及其应用 | CN103787343B | 广州大学 | 硅溶胶放置在超疏水材料表面,超疏水材料表面接触角大于150°,静置凝胶形成微球形二氧化硅基湿凝胶 |
3 | 一种硫酸钙晶须气凝胶隔热复合材料及其制备方法 | CN104446305B | 广州大学 | 硫酸钙晶须为增强体 |
4 | 一种基于自组装遮光剂纤维的气凝胶复合材料及其制法 | CN106747265B | 广州大学 | 遮光剂负载纤维再与二氧化硅气凝胶复合 |
5 | 一种生物质基纳米二氧化硅气凝胶的制备方法 | CN107010632B | 南京林业大学 | 通过高速振动球磨机和超声波分散相结合的方法从秸秆中提取出纳米二氧化硅,冷冻干燥 |
6 | 一种用渗透气化膜分离装置制备疏水二氧化硅气凝胶的方法 | CN108516557B | 东莞理工学院 | 酸碱两步催化的方式进行溶胶-凝胶,用渗透气化膜分离装置对凝胶块进行溶剂置换和分离 |
1 | 米歇尔·安德烈·埃杰尔特, 尼古拉斯·莱文蒂斯, 马蒂亚斯·M·科贝尔. 气凝胶手册[M]. 任洪波, 崔旭东, 译. 北京: 中国原子能出版社, 2014: 4-11. |
MICHEL Andre Egert, NICOLAS Levintis, Kobel MADIAS M. Aerogels handbook[M]. REN Hongbo, CUI Xudong, trans. Beijing: China Atomic Energy Press, 2014: 4-11. | |
2 | KISTLER S S. Coherent expanded aerogels and jellies[J]. Nature, 1931, 127(3211): 741. |
3 | 贾艳萍, 马姣, 张兰河, 等. 多孔二氧化硅材料的应用进展[J]. 硅酸盐通报, 2014, 33(12): 3206-3212. |
JIA Yanping, MA Jiao, ZHANG Lanhe, et al. Application progress on porous silica material[J]. Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2014, 33(12): 3206-3212. | |
4 | 梁玉莹, 吴会军, 游秀华, 等. 纤维改善SiO2气凝胶的力学和隔热性能研究进展[J]. 硅酸盐通报, 2017, 36(4): 1216-1222. |
LIANG Yuying, WU Huijun, YOU Xiuhua, et al. Advances in effect of fiber species on improving mechanical and thermal insulation properties of silica aerogel[J]. Bulletin of the Chinese Ceramic Society, 2017, 36(4): 1216-1222. | |
5 | 任富建, 杨万吉, 张蕊, 等. 疏水二氧化硅气凝胶的常压制备及性能研究[J]. 无机盐工业, 2015, 47(10): 38-40. |
REN Fujian, YANG Wanji, ZHANG Rui, et al. Synthesis and characterization of hydrophobic silica aerogels via ambient pressure drying[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2015, 47(10): 38-40. | |
6 | 罗燚, 姜勇刚, 冯军宗, 等. 常压干燥制备SiO2气凝胶复合材料研究进展[J]. 材料导报, 2018, 32(5): 780-787. |
LUO Yi, JIANG Yonggang, FENG Junzong, et al. Progress on the preparation of SiO2 aerogel composites by ambient pressure drying technique[J]. Materials Review, 2018, 32(5): 780-787. | |
7 | TABATA Makoto, ADACHI Ichiro, KAWAI Hideyuki, et al. Recent progress in silica aerogel Cherenkov radiator[J]. Physics Procedia, 2012, 37: 642-649. |
8 | JUNG In-Keun, GURAV Jyoti L, Tae-Jung HA, et al. The properties of silica aerogels hybridized with SiO2 nanoparticles by ambient pressure drying[J]. Ceramics International, 2012, 38: S105-S108. |
9 | SCHIMIZZE Benjamin, Steven F SON, GOEL Rahul, et al. An experimental and numerical study of blast induced shock wave mitigation in sandwich structures[J]. Applied Acoustics, 2013, 74(1): 1-9. |
10 | CUCE Erdem, CUCE Pinar Mert, WOOD Christopher J, et al. Toward aerogel based thermal superinsulation in buildings: A comprehensive review[J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 34: 273-299. |
11 | 舒心, 刘朝辉, 丁逸栋, 等. 纳米SiO2气凝胶的制备及保温隔热性应用研究进展[J]. 材料导报, 2018, 32(5): 788-795. |
SHU Xin, LIU Zhaohui, DING Yidong, et al. Preparation and application of nano-silica aerogels in thermal insulation: An overview[J]. Materials Review, 2018, 32(5): 788-795. | |
12 | 潘月磊, 程旭东, 闫明远, 等. 二氧化硅气凝胶及其在保温隔热领域应用进展[J]. 化工进展, 2023, 42(1): 297-309. |
PAN Yuelei, CHENG Xudong, YAN Mingyuan, et al. Silica aerogel and its application in the field of thermal insulation[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2023, 42(1): 297-309. | |
13 | 国家知识产权局知识产权运用促进司. GB/T 39551《专利导航指南》系列标准解读[M]. 北京: 中国标准出版社, 2022: 141. |
Intellectual Property Application Promotion Department of China National Intellectual Property Administration. Interpretation of GB/T 39551 patent navigation guide series standards[M]. Beijing: Standards Press of China, 2022: 141. | |
14 | 中华人民共和国国家知识产权局. 专利审查指南-2010[M]. 修订版. 北京: 知识产权出版社, 2017: 93. |
China National Intellectual Property Administration. Guide to patent examination-2010[M]. Revised ed. Beijing: Intellectual Property Press, 2017: 93. | |
15 | 乌尔里克·鲍尔, 迈克尔·S·达西罗, 雷克斯·J·菲尔德, 等. 气凝胶颗粒及其制造方法: CN101679657A[P]. 2010-03-24. |
ULRICH BAUER, DARSILLO MICHAEL S, FIELD REX J, et al. Aerogel particles and methods of making same: CN101679657A[P]. 2010-03-24. | |
16 | CHEN Jeanhong, CHEN Shiushiu, PONG Shenghong. Method for producing a heat insulating material composed of a hydrophobic aerogel and the application thereof: US20210332586A1[P]. 2021-10-28. |
17 | GRASER Fritz, STANGE Andereas. Process for obtaining aerogels: EP0171722A3[P]. 1986-02-19. |
18 | 马利国, 孙艳荣, 李东来, 等. 二氧化硅气凝胶硅源选择的研究进展[J]. 无机盐工业, 2020, 52(8): 11-16. |
MA Liguo, SUN Yanrong, LI Donglai, et al. Research progress on silicon source selection of silica aerogel[J]. Inorganic Chemicals Industry, 2020, 52(8): 11-16. | |
19 | 李晓雷, 何健, 胡志鹏, 等. 超弹性SiO2气凝胶的制备及其吸附有机溶剂和重金属性能研究[C]//中国硅酸盐学会,国际玻璃协会TC-16. 2016中国溶胶-凝胶学术研讨会暨国际论坛论文摘要集. 湖南:2016中国溶胶-凝胶学术研讨会暨国际论坛, 2016: 59. |
LI Xiaolei, HE Jian, HU Zhipeng, et al. Preparation of super-elastic SiO2 aerogels for effective absorption of oil and heavy metal ion[C]//The Chinese Ceramic Society, International Commission on Glass TC-16. 2016 Sol-Gel Symposium of China & International Forum. Hunan: 2016 Sol-Gel Symposium of China & International Forum, 2016: 59. | |
20 | 李治. 增韧疏水性二氧化硅气凝胶制备及燃烧性能研究[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2017. |
LI Zhi. Preparation and combustion performance of toughen hydrophobic silica aerogels[D].Hefei: University of Science and Technology of China, 2017. | |
21 | TIAN Yu, FENG Juanjuan, WANG Xiuqin, et al. An organic-inorganic hybrid silica aerogel prepared by co-precursor method for solid-phase microextraction coating[J]. Talanta, 2019, 194: 370-376. |
22 | 罗丹, 龙丽娟, 秦舒浩, 等. 玻璃纤维和碳纤维增强二氧化硅气凝胶复合材料的制备及性能研究[J]. 化工新型材料, 2022, 50(4): 161-165. |
LUO Dan, LONG Lijuan, QIN Shuhao, et al. Preparation and property of GF and CF reinforced SiO2 aerogel composites[J]. New Chemical Materials, 2022, 50(4): 161-165. | |
23 | 王杰, 施玲艳, 苏琮轩, 等. 二氧化硅气凝胶用纤维研究进展[J]. 现代化工, 2023, 43(5): 45-49. |
WANG Jie, SHI Lingyan, SU Congxuan, et al. Research progress on fibers used for silica aerogel[J]. Modern Chemical Industry, 2023, 43(5): 45-49. | |
24 | 吕伯昇, 秦磊, 茹瑞, 等. 新型纳米颗粒/SiO2复合气凝胶制备及吸附催化应用进展[J]. 化工进展, 2020, 39(12): 5095-5103. |
Bosheng LYU, QIN Lei, RU Rui, et al. Progress on the preparation of nanomaterials-SiO2 aerogel composites and their applications in adsorption and catalysis[J]. Chemical Industry and Engineering Progress, 2020, 39(12): 5095-5103. | |
25 | 张学同, 杜煜. 一种超透明氧化硅气凝胶材料、其制备方法及应用: CN115057447A[P]. 2022-09-16. |
ZHANG Xuetong, DU Yu. Super-transparent silicon oxide aerogel material as well as preparation method and application thereof: CN115057447A[P]. 2022-09-16. | |
26 | 张晚林, 李文静, 刘圆圆, 等. 一种透明度可调的超低密度二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用: CN113247912B[P]. 2021-11-02. |
ZHANG Wanlin, LI Wenjing, LIU Yuanyuan, et al. Ultralow-density silicon dioxide aerogel with adjustable transparency, and preparation method and application thereof: CN113247912B[P]. 2021-11-02. | |
27 | 赵耀耀, 杨志国, 郭卫疆, 等. 一种透明氧化硅气凝胶块体材料的制备方法: CN113582187A[P]. 2021-11-02. |
ZHAO Yaoyao, YANG Zhiguo, GUO Weijiang, et al. Preparation method of transparent silicon oxide aerogel block material: CN113582187A[P]. 2021-11-02. | |
28 | 卢斌, 卢孟磊, 张丁日, 等. 一种增强型透明二氧化硅气凝胶及其制备方法: CN109179428B[P]. 2020-10-02. |
LU Bin, LU Menglei, ZHANG Dingri, et al. Enhanced type transparent silicon dioxide aerogel and preparation method thereof: CN109179428B[P]. 2020-10-02. | |
29 | 张晚林, 刘圆圆, 李文静, 等. 一种可后清洁的超低密度透明二氧化硅气凝胶及其制备方法和应用: CN112299428B[P]. 2022-02-15. |
ZHANG Wanlin, LIU Yuanyuan, LI Wenjing, et al. Ultralow-density transparent silicon dioxide aerogel capable of being post-cleaned as well as preparation method and application of ultralow-density transparent silicon dioxide aerogel: CN112299428B[P]. 2022-02-15. | |
30 | 国泰君安证券. 晨光新材研究报告: 功能性硅烷再出发, 潜在气凝胶优势领先[R/OL]. (2022-04-23) [2023-04-20].. |
Guotai Junan Securities. Research report of Chenguang New Material: Functional silanes revisited, potential aerogel advantages lead the way[R/OL]. (2022-04-23) [2023-04-20]. . | |
31 | 国家知识产权局战略规划司. 2022中国专利调查报告[R/OL]. (2022-02-18) [2023-04-20]. . |
Strategic Planning Department of China National Intellectual Property Administration. 2022 China Patent Investigation Report[R/OL]. (2022-02-18) [2023-04-20]. . |
[1] | 王钰琢, 李刚. 硫、氮共掺杂三维石墨烯的全固态超级电容器[J]. 化工进展, 2023, 42(4): 1974-1982. |
[2] | 常娟, 程爱华. FeS/壳聚糖基碳气凝胶复合材料的制备及对Cr(Ⅵ)的吸附[J]. 化工进展, 2023, 42(11): 6042-6052. |
[3] | 潘月磊, 程旭东, 闫明远, 何盼, 张和平. 二氧化硅气凝胶及其在保温隔热领域应用进展[J]. 化工进展, 2023, 42(1): 297-309. |
[4] | 白金刚, 苑正己, 刘雨, 张义师, 吕喜风. 癸酸-石蜡/石墨烯气凝胶定形相变材料的制备及热物性分析[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4441-4448. |
[5] | 詹洵, 陈健, 杨兆哲, 吴国民, 孔振武, 沈葵忠. 纳米纤维素构建超疏水材料研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(8): 4303-4313. |
[6] | 周亚兰, 闫雯, 罗路, 范毜仔, 杜官本, 赵伟刚. 酚醛基炭气凝胶的研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(4): 1970-1981. |
[7] | 武晨浩, 李昆锋, 李肖华, 费志方, 张震, 杨自春. 二氧化硅气凝胶常压干燥工艺的研究进展[J]. 化工进展, 2022, 41(2): 837-847. |
[8] | 宋梓豪, 王宏鑫, 杜博宇, 段秋阳, 卢晶虹, 江颖辉, 崔升. 聚酰亚胺气凝胶制备、性能及应用进展[J]. 化工进展, 2022, 41(2): 816-826. |
[9] | 张雅群, 朱佩, 熊进苏, 孙丽娟, 叶文莹, 孙婧元. 国内外聚烯烃流化床技术专利分析[J]. 化工进展, 2022, 41(10): 5155-5168. |
[10] | 刁帅, 刘会娥, 陈爽, 于安然, 许文龙, 张广智. 软模板法石墨烯气凝胶的可控制备及其吸油性能[J]. 化工进展, 2020, 39(7): 2742-2750. |
[11] | 李肖华,杨自春,李昆锋,赵爽,费志方,张震. 以MTES为硅源制备透明可压缩的甲基倍半硅氧烷气凝胶及其表征[J]. 化工进展, 2020, 39(3): 1115-1121. |
[12] | 吕伯昇, 秦磊, 茹瑞, 徐泽海, 张国亮. 新型纳米颗粒/SiO2复合气凝胶制备及吸附催化应用进展[J]. 化工进展, 2020, 39(12): 5095-5103. |
[13] | 闫秋会, 孙晓阳, 罗杰任, 吴志菊, 周聪. SiO2气凝胶提高岩棉和玻璃棉性能的实验研究[J]. 化工进展, 2019, 38(06): 2847-2853. |
[14] | 黄扬帆, 刘会娥, 马雁冰, 王玉斌, 陈爽. 乳液法制备石墨烯气凝胶及其吸附水中亚甲基蓝[J]. 化工进展, 2018, 37(08): 3092-3099. |
[15] | 张静端, 姚静, 荣海琴. 基于德温特专利数据的低维纳米碳材料发展态势文献分析[J]. 化工进展, 2016, 35(08): 2622-2628. |
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