CN103130271B - 超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶及其制备方法。以硝酸氧锆为前驱体，以硝酸钇、硝酸钙或硝酸镁为稳定剂，其中，Y2O3：ZrO2=17-23%，CaO：ZrO2=10-20%，MgO：ZrO2=20%-30%。以上1,2-环氧丙烷为凝胶促进剂，采用滴加环氧丙烷法制备，气凝胶的密度在0.03-0.12g/cm3之间，气孔率在98%-99.5%之间，平均孔径为120-210nm，比表面积在630-650m2/g之间。全稳定氧化锆气凝胶在未经热处理时为非晶相结构，当热处理温度达到800-1000℃之间形成立方相结构。本发明用于声阻抗耦合材料、催化剂及催化剂载体、高效隔热材料及制备高效可充电电池等。
Description
技术领域
本发明属于材料科学技术领域，具体涉及一种超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶及其制备方法。
背景技术
ZrO2具有独特的力学、电学、光学性质，优良的热稳定性，纯的ZrO2的熔融温度约为2900℃。ZrO2热导率很低，如立方相ZrO2的热导率为1.675(100℃)，2.094 W/(m·K)(1300℃)。所以，ZrO2一直是重要的热障涂层材料和耐高温隔热材料。
1931年，Kistler首先采用溶胶凝胶法合成了SiO2气凝胶，提出氧化物气凝胶可以作为性能优良轻质高温耐火隔热材料。气凝胶是一种超轻的以气体为分散介质的具有三维网络结构的多孔性凝聚态物质。作为一种纳米孔结构，表现出独特的传热效应，热对流、热传导、热辐射都受到限制，大大降低了材料的导热性能，并且可在纳米量级的微观尺度上控制材料的结构，是今后高效隔热材料的主要发展方向之一。
ZrO2气凝胶(aerogel)除具有ZrO2所拥有的特性外，还具有气凝胶粒径小、高气孔率、比表面积高、微观结构单元可控、低导热性等良好的性能。ZrO2气凝胶可以用于声阻抗耦合材料、催化剂及催化剂载体，气体过滤材料、高效隔热材料及制备高效可充电电池等。
氧化锆气凝胶材料包括单体材料、粉体材料，以及氧化锆气凝胶的薄膜和纤维等。氧化锆气凝胶的制备包括两大步骤：湿凝胶的制备（主要有锆醇盐水解法、无机盐沉淀法、醇-水溶液加热法、直接溶胶凝胶法等）和干燥。
湿凝胶的制备可以按照原材料的不同可以分为有机工艺和无机工艺。
有机工艺是以锆醇盐作为先驱体来制备凝胶。用锆醇盐制备凝胶然后处理得到氧化锆材料的方法大致有：1)锆醇盐水解法：常用的是由Ward和Ko提出的方法，一般以Zr(OBu)4或Zr(OPr)4为锆源，以n-丙醛为溶剂，用HNO3或其他酸为催化剂，将一定量的去离子水和酒精的混合物注入上述溶液中，搅拌，得到醇凝胶，将其在溶剂中老化，然后超临界干燥即可得到氧化锆气凝胶粉体。影响锆醇盐水解聚合的主要因素有PH值、凝胶化温度、醇盐性质、醇盐浓度及催化剂含量和种类等。此方法前驱物昂贵，制备工艺难以控制，影响因素很多，难以大规模应用。2）直接溶胶-凝胶法：在超临界CO2流体的氛围中形成溶胶-凝胶。其过程包括修饰，酯化，水解，氧桥作用和进一步缩聚等。此制备方法成本高，需制作特殊的反应容器。
无机工艺以是以无机盐作为原料。用无机盐制备凝胶然后处理得到氧化锆材料的方法大致有：1）沉淀法：通过调节无机锆盐的pH值得到Zr(OH)4沉淀，再经溶胶凝胶化处理得到ZrO2。该方法工艺较简单，原料成本低廉，易于实现，克服了锆醇盐水解法原料昂贵，工艺难以控制等不足。2）醇-水溶液加热法：无机盐的醇水溶液在加热时，溶液的介电常数和溶剂化能力会显著下降，从而使得溶液变的过饱和状态而形成胶体。此方法制备的凝胶比表面积大，粒径细小，热稳定性好。3）滴加环氧丙烷法：主要是以无机盐为原料，以有机环氧丙烷为“凝胶促进剂”。该工艺简单、通用，成本低廉。
但是，现有文献报道的对ZrO2气凝胶制备的研究，主要采用有机工艺，虽然制备出了高比表面积的超细ZrO2气凝胶，但是但由于锆醇盐价格昂贵，不易实现工业化生产。在公开号为CN201010287907.2中发明人介绍了以锆无机盐为前驱体的常压干燥氧化锆气凝胶的制备方法。然而根据上述公开专利的常压干燥方法来制备气凝胶，效果并不理想，不能制备出低密度高孔隙率的块状氧化锆气凝胶材料。目前尚没有关于采用滴加环氧丙烷法制备超低密度块状全稳定氧化锆（FSZ）气凝胶的文献报道及专利申请。
发明内容
本发明的目的是提供一种能利用硝酸氧锆制备超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶及其制备方法。
超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶是以硝酸氧锆为前驱体，以硝酸钇、硝酸钙或硝酸镁为稳定剂，其中，以摩尔百分比计Y2O3：ZrO2 =15-23%，CaO：ZrO2 =10-20%，MgO：ZrO2 =20-30%，ZrO2气凝胶在800-1000℃之间热处理逐步出现立方相晶型，在1300℃以上立方相晶型发育完善，采用硝酸氧锆为锆源，通过滴加环氧丙烷法制备得到密度为0.03-0.12g/cm3的超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶。
超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶的制备方法包括以下步骤：
（1）以硝酸氧锆为锆源，以硝酸钇、硝酸钙或硝酸镁为稳定剂，其中，以摩尔百分比计Y2O3：ZrO2 =11-23%，CaO：ZrO2 =10-20%，MgO：ZrO2 =20-30%，加入去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入乙醇，继续搅拌混合均匀，乙醇和去离子水的体积比为4:1；
（2）加入甲酰胺，搅拌30分钟；以摩尔比计，硝酸氧锆：甲酰胺=1：1；加入1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；以摩尔比计，硝酸氧锆：1,2-环氧丙烷 =1:3.8-1:12；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3-60天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟,进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
本发明采用无机的滴加环氧丙烷法制备超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶材料，不仅具有二氧化锆独特的有独特的力学、电学、光学性质，优良的热稳定性和超低的热导率，还具有气凝胶粒径小、高气孔率、比表面积高、微观结构单元可控等良好的性能，可以用于声阻抗耦合材料、催化剂及催化剂载体，气体过滤材料、高效隔热材料及制备高效可充电电池等。
附图说明
图1为实施例1所制备的样品，既以0.92克ZrO(NO3)2和0.34克Y(NO3)3·6H2O为前驱体，加了3.41ml凝胶促进剂1,2-环氧丙烷，用有正硅酸乙酯的老化液老化3天，经过超临界干燥得到的氧化锆气凝胶材料照片（ⅰ）；
图2为实施例1所制备的样品，既以0.92克ZrO(NO3)2和0.34克Y(NO3)3·6H2O为前驱体，加了3.41ml凝胶促进剂1,2-环氧丙烷，用有正硅酸乙酯的老化液老化3天，经过超临界干燥得到的氧化锆气凝胶材料扫描电镜照片（ⅱ）；
图3为实施例1所制备的样品，既以0.92克ZrO(NO3)2和0.34克Y(NO3)3·6H2O为前驱体，加了3.41ml凝胶促进剂1,2-环氧丙烷，用有正硅酸乙酯的老化液老化3天，经过超临界干燥得到的氧化锆气凝胶材料热处理后的XRD图（ⅲ）；
图4为实施例3所制备的样品，既以4.625克ZrO(NO3)2和1.41克Y(NO3)3·6H2O为前驱体，加了3.41ml凝胶促进剂1,2-环氧丙烷，用有正硅酸乙酯的老化液老化3天，经过超临界干燥得到的氧化锆气凝胶材料扫描电镜照片（ⅳ）。
具体实施方式
超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶是以硝酸氧锆为前驱体，以硝酸钇、硝酸钙或硝酸镁为稳定剂，其中，以摩尔百分比计Y2O3：ZrO2 =15-23%，CaO：ZrO2 =10-20%，MgO：ZrO2 =20-30%，ZrO2气凝胶在800-1000℃之间热处理逐步出现立方相晶型，在1300℃以上立方相晶型发育完善，采用硝酸氧锆为锆源，通过滴加环氧丙烷法制备得到密度为0.03-0.12g/cm3的超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶。
超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶的制备方法包括以下步骤：
（1）以硝酸氧锆为锆源，以硝酸钇、硝酸钙或硝酸镁为稳定剂，其中，以摩尔百分比计Y2O3：ZrO2 =15-23%，CaO：ZrO2 =10-20%，MgO：ZrO2 =20-30%，加入去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入乙醇，继续搅拌混合均匀，乙醇和去离子水的体积比为4:1；
（2）加入甲酰胺，搅拌30分钟；以摩尔比计，硝酸氧锆：甲酰胺=1：1；加入1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；以摩尔比计，硝酸氧锆：1,2-环氧丙烷 =1:3.8-1:12；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3-60天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟,进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例1
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.34g六水硝酸钇，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例2
（1）加入2.3g硝酸氧锆和0.73g六水硝酸钇，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.4ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，气压为7.3MPa进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。。
实施例3：
（1）加入4.6g硝酸氧锆和1.46g六水硝酸钇，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.8ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入5ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例4：
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.34g六水硝酸钇，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化30天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例5：
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.34g六水硝酸钇，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化60天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例6
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.70g六水硝酸钇，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例7：
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.09g四水硝酸钙，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例8：
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.19g四水硝酸钙，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例9：
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.2g六水硝酸镁，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
实施例10
（1）加入0.92g硝酸氧锆和0.3g六水硝酸镁，加入10ml去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入40ml乙醇，继续搅拌混合均匀；
（2）加入0.16ml甲酰胺，搅拌30分钟；加入3.41ml1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3天，得到老化后的湿凝胶；
（7）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟，进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
最后，还需要注意的是，以上举例的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
老化时间对氧化锆气凝胶的结构和性能也有较大的影响，增加老化时间可以使气凝胶的微观结构发展更加完善，增强气凝胶材料的热稳定性和力学强度。在采用无机的滴加环氧丙烷法制备超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶材料时，主要的影响参数是前驱体的添加量、老化时间、老化液的组成、凝胶促进剂的添加量。
Claims (2)
1.一种超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶，其特征在于以硝酸氧锆为前驱体，以硝酸钇、硝酸钙或硝酸镁为稳定剂，其中，以摩尔百分比计Y2O3：ZrO2 =15-23%，CaO：ZrO2 =10-20%，MgO：ZrO2 =20-30%，ZrO2气凝胶在800-1000℃之间热处理逐步出现立方相晶型，在1300℃以上立方相晶型发育完善，采用硝酸氧锆为锆源，通过滴加环氧丙烷法制备得到密度为0.03-0.12g/cm3的超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶。
2.一种如权利要求1所述的超低密度块状全稳定氧化锆气凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）以硝酸氧锆为锆源，以硝酸钇、硝酸钙或硝酸镁为稳定剂，其中，以摩尔百分比计Y2O3：ZrO2 =15-23%，CaO：ZrO2 =10-20%，MgO：ZrO2 =20-30%，加入去离子水，用保鲜膜密封，放到磁力搅拌器上搅拌至完全溶解，再加入乙醇，继续搅拌混合均匀，乙醇和去离子水的体积比为4:1；
（2）加入甲酰胺，搅拌30分钟；以摩尔比计，硝酸氧锆：甲酰胺=1：1；加入1,2-环氧丙烷，边滴加边搅拌；以摩尔比计，硝酸氧锆：1,2-环氧丙烷 =1:3.8-1:12；
（3）倒入培养皿中，用保鲜膜密封，放在托盘中，放入60℃的烘箱中进行凝胶化和
陈化过程，得到湿凝胶；
（4）将湿凝胶放入盛有无水乙醇的密闭容器中，放入60℃的烘箱中进行老化3天；
（5）将在无水乙醇中老化好的湿凝胶浸没在体积比为1:1的无水乙醇和正硅酸乙酯的混合溶液中，放入60℃的烘箱中老化3天，最后用无水乙醇再老化3-60天，得到老化后的湿凝胶；
（6）老化后的湿凝胶，采用无水乙醇为干燥介质，以2℃/min的升温速率从30℃升到260℃，保温65分钟,进行超临界干燥，干燥完成取出即得到块状全稳定氧化锆气凝胶。
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