CN111939850A - 无机凝胶材料及其制备方法和用途 - Google Patents

无机凝胶材料及其制备方法和用途 Download PDF

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CN111939850A CN202010367999.9A CN202010367999A CN111939850A CN 111939850 A CN111939850 A CN 111939850A CN 202010367999 A CN202010367999 A CN 202010367999A CN 111939850 A CN111939850 A CN 111939850A
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Abstract

本申请涉及无机材料领域，提供了一种无机凝胶材料及其制备方法和用途，其中，无机凝胶材料的制备方法包括如下步骤：将属于VB、VIB或VIIB族且原子序数小于75的无机金属含氧酸盐，和属于第四周期过渡元素的无机金属盐通过溶剂混合；对混合后的溶液作凝胶化处理，得到无机水凝胶。本申请所提供的技术方案的无机凝胶材料的制备方法成本低廉、可靠性好。

Description

无机凝胶材料及其制备方法和用途
技术领域
本申请涉及无机材料领域，特别涉及一种无机凝胶材料的制备方法、无机凝胶材料以及用途。
背景技术
凝胶是胶体体系的一种存在形式，它是由胶体体系中分散相颗粒相互联结，搭成具有三维结构的骨架后形成的具有空间网状结构体系，胶体体系中原有的分散介质(液体)充填在网状结构的空隙之中。水凝胶是一种具有多孔结构的含水量较高的交联高分子聚合物，其组成相对明确，大多数具有可调的物理、化学性质以及生物相容性，作为一种新的多功能材料平台，已经在医学、能源催化和许多工程等领域获得了广泛的研究和应用。
凝胶材料由于其在特定环境下可以表现出固体及流体的两种性质，其多种多样的环境感知能力是目前水凝胶功能材料领域中研究的热点内容之一。刺激响应水凝胶会对环境pH、温度以及光等变化进行不同程度上的响应，即在外界刺激下会产生一些可观察到的性质的变化，包括颜色、形状、溶解度、表面特性以及自组装或溶胶-凝胶转变能力的改变等。
无机凝胶材料往往具有三维纳米多孔网络结构,独特的结构使它具有低密度、高比表面积和高孔隙率等性质以及低热导率、低介电常数和低声传播速率等性能,在隔热、介电、隔声、催化、吸附等领域具有广阔的应用前景。然而，在目前研究的所有凝胶体系中，有机凝胶占据绝大多数，对无机凝胶材料的研发依然尚在起步阶段，尚缺乏一种操作简单的无机凝胶材料制备方法，也缺乏具备优异的凝胶性能的无机凝胶材料。
发明内容
为了解决上述问题或至少部分地解决上述技术问题，在本申请的一个实施方式中，提供了一种无机凝胶材料的制备方法，包括如下步骤：
将属于VB、VIB、或VIIB族且原子序数小于75的无机金属含氧酸盐，和属于第四周期过渡元素的无机金属盐通过溶剂混合；
对混合后的溶液作凝胶化处理，得到无机水凝胶。
可选地，
所述凝胶化处理，包括以下任意步骤及其组合：
超声所述混合后的溶液；
搅拌所述混合后的溶液；
改变所述混合后的溶液的温度；
向所述混合后的溶液加入电解质。
可选地，所述无机凝胶材料的制备方法还包括如下步骤：
将得到的无机水凝胶冷冻和干燥，得到无机气凝胶。
可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Cr、Mn、Mo或W中的至少一种；
所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的至少一种。
可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Mo或W中的至少一种；
进一步可选地，所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn或Fe中的至少一种。
可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为Mo；所述无机金属盐所含有的金属元素包括Fe，以及Cr、Mn、Co、Ni或Cu中的至少一种。
可选地，所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比为：9:1至1:9。
可选地，所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比为：3:7至6:4。
可选地，所述对混合后的溶液作凝胶化处理的步骤，包括以下步骤中的一种或任意组合：
通过加入pH调节剂，获得具备不同pH响应参数的无机水凝胶；
通过改变处理温度，获得具备不同温度响应参数的无机水凝胶；
通过改变电偏压，获得具备不同电响应参数的无机水凝胶；
通过改变溶剂类型，获得具备不同溶剂响应的无机水凝胶；
通过调整所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比，调节凝胶的形成参数，获得具备不同性能的无机水凝胶；
通过加入不影响凝胶本身形成的外源无机材料，获得性能更为优异的无机杂化水凝胶；
通过加入不影响凝胶本身形成的外源有机材料，获得性能更为优异的无机-有机杂化水凝胶。
本申请的实施方式还提供了一种无机凝胶材料，可选地，所述无机凝胶材料由上述方法制备而成。
可选地，所述无机凝胶材料在10摄氏度至60摄氏度范围内的颜色随温度变化而发生变化；
本申请的实施方式还提供了无机凝胶材料作为检测材料、催化剂材料、建筑材料或3D打印材料的用途。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅用于示意本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图中未提及的技术特征、连接关系乃至方法步骤。
图1a是本申请实施方式的无机凝胶材料在298K温度下的成胶过程中，在2％应变下测得的水凝胶的储能模量G'和损耗模量G”的动态频率扫描图；
图1b是本申请实施方式的无机凝胶材料在298K温度下的成胶过程中，在0.3％应变和1rad/s的扫描频率下测得的水凝胶的储能模量G'和损耗模量G”的动态时间扫描图；
图1c是本申请实施方式的无机凝胶材料的力学性能随成胶时间的变化示意图；
图2是本申请实施方式的无机凝胶材料在冻干后，在扫描电镜下的形貌图；
图3是本申请实施方式的无机凝胶材料在水凝胶和气凝胶之间转化的示意图；
图4是本申请实施方式在采用不同摩尔剂量比时，所制备的FeMo无机凝胶材料的示意图；
图5是本申请实施方式的FeMo无机凝胶材料随着温度变化而产生的颜色变化示意图；
图6是本申请实施方式的在采用不同pH的制备原料时，FeMo无机凝胶材料的颜色变化示意图；
图7是本申请实施方式的在对FeMo无机凝胶材料加入不同的溶剂时，FeMo无机凝胶材料的变化示意图；
图8是本申请实施方式的FeMo无机凝胶材料在1.0M的KOH中的OER期间通过线性扫描伏安法(LSV)测得的电催化性能示意图；
图9是本申请实施方式的在制备原料中加入不同的离子后，FeMo无机凝胶材料的选择性示意图；
图10a是本申请实施方式的在2％应变、pH等于4，且在不同温度下(25℃至60℃范围内，Δ＝5℃)所测量的FeMo水凝胶的储能模量G'和损耗模量G”的动态频率扫描图；
图10b是本申请实施方式的在2％应变、pH等于6，且在不同温度下(25℃至60℃范围内，Δ＝5℃)所测量的FeMo水凝胶的储能模量G'和损耗模量G”的动态频率扫描图；
图10c是本申请实施方式的在2％应变、pH等于8，且在不同温度下(25℃至60℃范围内，Δ＝5℃)所测量的FeMo水凝胶的储能模量G'和损耗模量G”的动态频率扫描图；
图11是本申请实施方式的无机凝胶材料的制备方法的示意图；
图12是本申请实施方式的FeMo无机凝胶材料的3D打印产品的示意图；
图13是本申请实施方式在透过FeMo无机凝胶或是直接观察物体时的比较示意图；
图14是本申请实施方式所制备的多种无机凝胶材料的外观示意图。
具体实施方式
为使本申请实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属于本申请保护的范围。
实施方式一
本申请提供了一种无机凝胶材料的制备方法。
参见图11所示，本申请的发明人发现，本申请的无机凝胶材料的制备方法可以适用于制备VB、VIB或VIIB族且原子序数小于75的金属离子，与第四周期过渡元素的金属离子之间结合之后产生的凝胶。
具体说来，本申请实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法，其制备原料包括无机金属含氧酸盐、无机金属盐与常见的溶剂。例如，溶剂可以是去离子水。溶剂的用量可以根据盐的溶解度作适当增减，甚至可以将一种固体盐倒入到另一盐的溶液中去。
制备方法的步骤如下：
将属于VB、VIB或VIIB族且原子序数小于75的无机金属含氧酸盐，和属于第四周期过渡元素的无机金属盐通过溶剂混合。例如，可以将一种或多种无机金属含氧酸盐，与一种或多种无机金属盐分别溶于溶剂中，得到两种均一透明的溶液，然后再进行溶液混合。
对混合后的溶液作凝胶化处理，得到无机水凝胶。其中，凝胶化处理可以是通过改变外力、温度或者电解质等外界环境的方式，使得混合溶液凝胶化。参见图1所示，随着凝胶化过程的进行，无机水凝胶的储能模量G’逐渐增加，损耗模量G”逐渐减小，水凝胶的粘度逐渐增大，区域稳定并逐渐成型，其力学性能随着时间经过而经历指数级上升和平缓上升两个阶段，符合典型的S型曲线特点。由于应力很大，因此本申请实施方式所提供的无机凝胶材料在工程机械部件的制造上具有很大的应用空间。
可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Cr、Mn、Mo或W中的至少一种；所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的至少一种。进一步地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Mo或W中的至少一种；所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn或Fe中的至少一种。
可选地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为Mo；所述无机金属盐所含有的金属元素包括Fe，以及Cr、Mn、Co、Ni或Cu中的至少一种。
在本申请实施方式中，对金属元素的具体存在形式不作限定。所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比可以在：9:1至1:9范围内。
进一步来说，可选地，还可以将得到的无机水凝胶冷冻和干燥，得到无机气凝胶。参见图2所示，在扫描电镜下可见冻干凝胶后的凝胶具有絮状的表面形貌。其形貌与寡聚体十分相似，因此能够像高分子材料一样交联聚合起来，进而形成连续的无机材料，并较容易地像塑料一样塑型。
参见图3所示，可以根据实际需要在水凝胶和气凝胶之间进行转化。
其中，所述凝胶化处理，可以包括以下任意步骤及其组合：
超声所述混合后的溶液；
搅拌所述混合后的溶液；
改变所述混合后的溶液的温度；
向所述混合后的溶液加入电解质。
上述的凝胶化处理的条件有其灵活性。例如，改变所述混合后的溶液的温度的方法可以是加热或冷却，具体来说，可以利用烘箱、水浴、油浴、冰浴等等方式对温度进行调节。再如，电解质可以是酸性电解质、中性电解质或是碱性电解质。结合前述的制备方法，只要混合无机盐溶液后直接或间接地形成无机凝胶的实施方式都应当在本申请的保护范围内，即不受限于溶剂的种类与体积，不受限于无机盐的种类与纯度，不受限于外界环境的各种变化。
具体地，对混合后的溶液作凝胶化处理的步骤，还包括以下子步骤中的一种或任意组合：
通过加入pH调节剂，获得具备不同pH响应参数的无机水凝胶；
通过改变处理温度，获得具备不同温度响应参数的无机水凝胶；
通过改变电偏压，获得具备不同电响应参数的无机水凝胶；
通过改变溶剂类型，获得具备不同溶剂响应的无机水凝胶；
通过调整无机金属含氧酸盐与无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比，调节凝胶的形成参数，获得具备不同性能的无机水凝胶；
通过加入不影响凝胶本身形成的外源无机材料，获得性能更为优异的无机杂化水凝胶；
通过加入不影响凝胶本身形成的外源有机材料，获得性能更为优异的无机-有机杂化水凝胶。
相比于现有技术而言，本申请所提供的无机凝胶材料的制备方法，适应的离子种类丰富，因此能够制备出多种多样的无机凝胶材料，工艺十分简单。由于选用的无机离子十分常见，因此易于得到原料，成本较为低廉，有利于大规模工业化生产，十分实用。
本申请发明人发现，借助于本申请实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法，所制备出的无机凝胶材料对外界具有优异的刺激响应性能，可用于检测材料而应用在温度传感器、pH检测器以及离子检测器等领域。以及还具有良好的电催化性能，可用于催化剂材料而应用在光、电催化剂材料领域。以及，还具有良好的透光率与对外界具有优异的刺激响应性能，可用于智能窗材料而应用在建筑材料领域。以及，还具有良好的可塑性与机械性能，可用于3D打印材料而应用在3D打印领域。具体的材料性能将在接下来的实施方式中详述。
实施方式二
本申请的第二实施方式将以FeMo凝胶为例，对无机凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第二实施方式提供了一种FeMo凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)6Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到七钼酸铵溶液，记为第一溶液。
将一定量的Fe(NO3)3·9H2O溶于2.5mL去离子水中,所得硝酸铁溶液记为第二溶液。
将第一溶液与第二溶液按照钼元素和铁元素的不同的摩尔剂量分组混合。在本实施方式中，采用的Mo:Fe摩尔比分别为：9:1、8:2、7:3、6:4、5:5、4:6、3:7、2:8、1:9共计9组进行混合。其中，以比例区间在3:7至6:4之间为优选方案，最佳的比例为5:5。
参见图4所示，在室温下搅拌混合后的溶液，搅拌过程中即可获得FeMo凝胶。其中，在摩尔比较优的前提下，可以形成透明黄绿色的FeMo无机水凝胶。
将所获得的FeMo水凝胶用液氮速冻，然后真空冻干，可以制得块状的FeMo无机气凝胶，颜色通常为黄色。将FeMo气凝胶溶于5mL去离子水中，又可以重新形成FeMo水凝胶。
所制得的FeMo水凝胶，在其形成水凝胶之前经历过溶胶状态，取此时的溶胶，用胶枪吸取一些进行塑形，可以做出各种形状的水凝胶。因此其具备优良的可塑性。当然，塑形后的水凝胶不可长时间暴露在空气中，以防失水老化，变成红棕色的塑料类似物。
参见图5所示，将所制备的FeMo水凝胶放置在不同温度的烘箱以及冰箱中进行升温(25℃～105℃等)与降温(-80℃、-20℃、-4℃等)处理。可以观察到FeMo水凝胶经不同程度的升温与降温后的颜色变化如下：
升温后的FeMo水凝胶由室温时的黄绿色凝胶转变为橘红色凝胶，降温后的FeMo水凝胶由室温时的黄绿色水凝胶转变为绿色絮状水凝胶。
经不同程度的升温与降温后的FeMo水凝胶恢复至室温后，可以观察到颜色变化如下：
大约10min后，升温后橘红色的FeMo水凝胶恢复至室温时的黄绿色水凝胶，降温后的绿色絮状FeMo水凝胶转变为稍带绿色絮状物的FeMo水凝胶。
此外，参见图10a、图10b和图10c所示，对升温(25℃～60℃)时的FeMo水凝胶进行流变学测试，可以看出其力学性能总体上来说随温度升高凝胶强度略微降低。
当采用不同的起始pH值时，水凝胶的颜色和强度也会随之变化。接下来，将探究不同七钼酸铵溶液的起始pH对FeMo水凝胶的影响：
将883mg的(NH4)6Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,用盐酸、氢氧化钠以及磷酸缓冲液等pH调节剂调节七钼酸铵溶液的pH，得到14组不同pH的第三溶液，其pH值分别为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。
将2020mg的Fe(NO3)3·9H2O溶于2.5mL去离子水中,得到第四溶液。
将第四溶液加入到不同pH的第三溶液中，观察水凝胶形成情况，其中外界条件为室温搅拌。据此，参见图6所示，可以观察到如下现象：
当七钼酸铵溶液的pH为1～2，所形成的FeMo水凝胶材料为不透明绿色水凝胶；
当七钼酸铵溶液的pH为3～6，所形成的FeMo水凝胶材料为透明绿色水凝胶；
当七钼酸铵溶液的pH为7，所形成的FeMo水凝胶材料为不透明黄色水凝胶；
当七钼酸铵溶液的pH为8～11，所形成的FeMo水凝胶材料为不透明红棕色水凝胶；
当七钼酸铵溶液的pH为12～14，形成沉淀物；
值得一提的是，pH调节剂可以加入混合前的溶液来调节pH，也可以加入至混合后的溶液来调节pH。形成FeMo水凝胶的七钼酸铵溶液的pH区间优选为1～11，进一步最优选为3～6。在这一范围内形成的FeMo水凝胶的稳定性更好。
参见图10a、图10b和图10c所示，对七钼酸铵溶液的pH为4、6以及8时的FeMo水凝胶进行流变学测试，可知，pH为4时凝胶强度最强，pH为6时凝胶强度次之，pH为8时凝胶强度较低。
据此可知，本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料具有优异的凝胶性能，并且其凝胶性能可通过改变温度以及加入不同种类的电解质进行调控。也就是说通过改变温度和溶液pH值，可以调整FeMo材料的颜色。参见图12所示，这一特性可以被应用在3D打印领域。参见图13所示，经3D打印出的凝胶材料具有良好的透光度，可用作变色眼镜或是建筑用的窗户等诸多领域。
通过改变材料的温度和初始溶液的pH值，从而将材料的颜色进行固定并应用于3D打印，使得单种材料可以取得多彩的打印效果。而不同温度和pH下的强度改变则使其更适用于3D打印的加工过程，并可以作为隔热材料与热导材料来使用。
另外，本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料还能够对外界刺激作出响应。参见图7所示，本申请实施方式还探究了不同溶剂对FeMo水凝胶的影响如下：
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，分别在凝胶表面滴加甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇等易溶于水的醇类物质，FeMo水凝胶部分或全部反应或溶解。
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，分别在凝胶表面滴加乙醚、二氯化碳、氯仿、正己烷、苯等难溶于水或不溶于水的有机溶剂，FeMo水凝胶部分或全部几乎不溶解。
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，分别在凝胶表面滴加丙酮、甲醛、戊二醛等醛酮类物质，FeMo水凝胶部分或全部反应或溶解。
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，分别在凝胶表面滴加甲酸、冰乙酸等酸类物质，FeMo水凝胶部分或全部反应或溶解。
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，分别在凝胶表面滴加乙酸乙酯等酯类物质，FeMo水凝胶部分或全部反应或溶解。
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，分别在凝胶表面滴加乙腈、二乙烯三胺等含N元素物质，FeMo水凝胶部分或全部反应或溶解。
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，分别在凝胶表面滴加二甲基亚砜等含S元素类物质，FeMo水凝胶部分或全部反应或溶解。
对于本申请实施方式所制得的FeMo水凝胶，在凝胶表面滴加去离子水，FeMo水凝胶部分或全部缓慢溶解。
由此可以看出，本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料对外界具有优异的刺激响应性能，可用于温度传感器、pH检测器以及离子检测器等领域。
另外，本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料还具有优秀的催化性能。本申请实施方式还探究了FeMo水凝胶的催化性能，具体实验如下：
工作电极的制备：取FeMo水凝胶涂抹在载体(FTO，碳布，泡沫镍等)上，烘箱烘干；
取上述电极进行电催化性能测试，参见图8所示，可知无论是水凝胶还是气凝胶，其电催化性能均十分良好，主要为氧析出反应(OER)。
由此可知，本申请实施方式所提供的无机凝胶材料具有良好的电催化性能，可用于光、电催化剂材料的制备，为催化行业带来新材料与新希望。
最后，本申请的实施方式还探究了上述方法制备FeMo水凝胶的选择性与抗干扰性。
参见图9所示，将一定量的(NH4)6Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到七钼酸铵溶液。并将一定量带有如下离子的各种硝酸盐溶于2.5mL去离子水中,得到各种硝酸盐溶液：
Mg2+,K+,Ca2+,Cr3+,Fe3+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+,Ag+,La3+,与Bi3+等等。
将这些硝酸盐溶液分别加入到所得到的得到七钼酸铵溶液中，可以发现仅有Fe3+形成FeMo水凝胶。
因此可知，本申请实施方式在制备FeMo水凝胶时具有较好的选择性，即可推出上述制备方法。
而后，在除Fe3+以外的其他溶液中加入Fe3+，部分或全部均可重新形成FeMo水凝胶，因此可推到出这一水凝胶的形成具有较强的抗干扰能力。
实施方式三
本申请的第三实施方式将以CrMo凝胶为例，对无机凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第三实施方式提供了一种CrMo凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的K2Cr2O7溶于2.5mL去离子水中,所得重铬酸钾溶液。
将所得到的钼酸铵溶液与重铬酸钾溶液按照钼元素和铬元素按摩尔比为5:5混合。
参见图14所示，以适合的Cr与Mo摩尔比在室温下搅拌混合后的溶液，即可获得土黄色的CrMo无机水凝胶。在本实施方式中，所指的适合的摩尔比的比例区间在3:7至6:4之间，最佳的比例为5:5。
在室温下搅拌混合后的溶液，搅拌过程中即可获得CrMo凝胶。其中，在摩尔比较优的前提下，可以形成透明黄绿色的CrMo无机水凝胶。
将所获得的CrMo水凝胶用液氮速冻，然后真空冻干，同样可以制得块状的CrMo无机气凝胶。将CrMo气凝胶溶于去离子水中，又可以重新形成CrMo水凝胶。
所制得的CrMo水凝胶，在其形成水凝胶之前经历过溶胶状态，取此时的溶胶，用胶枪吸取一些进行塑形，可以做出各种形状的水凝胶。因此其具备优良的可塑性。
对CrMo水凝胶进行升温和降温处理，同样可以观察到CrMo水凝胶经不同程度的升温与降温后的颜色变化。而当采用不同的起始pH值时，水凝胶的颜色和强度也会随之变化。CrMo水凝胶的pH调节区间优选为1～10，进一步最优选为3～6。在这一范围内形成的CrMo水凝胶的稳定性更好。
也就是说，本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料具有优异的凝胶性能，并且其凝胶性能可通过改变温度以及加入不同种类的电解质进行调控。也就是说通过改变温度和溶液pH值，可以调整CrMo材料的颜色。这一特性使得CrMo同样可以被应用在3D打印领域。且通过改变材料的温度和初始溶液的pH值，从而将材料的颜色进行固定并应用于3D打印，使得单种材料可以取得多彩的打印效果。而不同温度和pH下的强度改变则使其更适用于3D打印的加工过程，并可以作为隔热材料与热导材料来使用。
另外，与FeMo相似，本申请的实施方式所提供的CrMo无机凝胶材料也能够对外界刺激做出响应。其同样具有优异的刺激响应性能，可用于温度传感器、pH检测器以及离子检测器等领域。
与FeMo相似，本申请的实施方式所提供的CrMo无机凝胶材料也具有优秀的催化性能，也可用于光、电催化剂材料的制备。
综上可知，本申请实施方式所提供的CrMo无机凝胶材料的前景广阔，可与多种材料联合使用来提升整体性能，灵活度高，性能稳定，结合本申请的实施方式的方法所制备的新型无机凝胶与其他材料所形成的新型复合凝胶的性能将更为优越。
实施方式四
本申请的第四实施方式将以MnMo凝胶为例，对无机凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第三实施方式提供了一种MnMo凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的KMnO4溶于2.5mL去离子水中,所得重铬酸钾溶液。
将所得到的钼酸铵溶液与重铬酸钾溶液按照钼元素和铬元素按摩尔比为5:5混合。
参见图14所示，以适合的锰元素与钼元素的摩尔比在室温下搅拌混合后的溶液，即可获得紫色的MnMo无机水凝胶。在本实施方式中，所指的适合的摩尔比的比例区间在3:7至6:4之间，最佳的比例为5:5。
在室温下搅拌混合后的溶液，搅拌过程中即可获得MnMo凝胶。其中，在摩尔比较优的前提下，可以形成透明黄绿色的MnMo无机水凝胶。
将所获得的MnMo水凝胶用液氮速冻，然后真空冻干，同样可以制得块状的MnMo无机气凝胶。将MnMo气凝胶溶于去离子水中，又可以重新形成MnMo水凝胶。
所制得的MnMo水凝胶，在其形成水凝胶之前经历过溶胶状态，取此时的溶胶，用胶枪吸取一些进行塑形，可以做出各种形状的水凝胶。因此其具备优良的可塑性。
对MnMo水凝胶进行升温和降温处理，同样可以观察到MnMo水凝胶经不同程度的升温与降温后的颜色变化。而当采用不同的起始pH值时，水凝胶的颜色和强度也会随之变化。MnMo水凝胶的pH调节区间优选为1～10，进一步最优选为3～6。在这一范围内形成的MnMo水凝胶的稳定性更好。
也就是说，本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料具有优异的凝胶性能，并且其凝胶性能可通过改变温度以及加入不同种类的电解质进行调控。也就是说通过改变温度和溶液pH值，可以调整MnMo材料的颜色。这一特性使得MnMo同样可以被应用在3D打印领域。且通过改变材料的温度和初始溶液的pH值，从而将材料的颜色进行固定并应用于3D打印，使得单种材料可以取得多彩的打印效果。而不同温度和pH下的强度改变则使其更适用于3D打印的加工过程，并可以作为隔热材料与热导材料来使用。
另外，与FeMo相似，本申请的实施方式所提供的MnMo无机凝胶材料也能够对外界刺激作出响应。其同样具有优异的刺激响应性能，可用于温度传感器、pH检测器以及离子检测器等领域。
与FeMo相似，本申请的实施方式所提供的MnMo无机凝胶材料也具有优秀的催化性能，也可用于光、电催化剂材料的制备。
综上可知，本申请实施方式所提供的MnMo无机凝胶材料的前景广阔，可与多种材料联合使用来提升整体性能，灵活度高，性能稳定，结合本申请的实施方式的方法所制备的新型无机凝胶与其他材料所形成的新型复合凝胶的性能将更为优越。
实施方式五
本申请的第五实施方式将以FeMo-2凝胶为例，对无机凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第五实施方式提供了一种FeMo-2凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的K3[Fe(CN)6]溶于2.5mL去离子水中,得到铁氰化钾溶液。
参见图14所示，将钼酸铵溶液和铁氰化钾溶液按照铁元素与钼元素在3:7至6:4范围内的比例混合，可以得到乳白色，带有一点微黄的FeMo-2无机水凝胶。
其性能应用场景和第二实施方式的FeMo类似，因此不再赘述。
同样参见图14所示，将钼酸钠溶液和硝酸铁溶液按照铁元素与钼元素在3:7至6:4范围内的比例混合，可以得到棕色的FeMo-3无机水凝胶。
将钼酸氨溶液和氯化铁溶液按照铁元素与钼元素在3:7至6:4范围内的比例混合，可以得到绿色的FeMo-4无机水凝胶。
据此，可以合理推断出本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法适用于多种钼盐和铁盐。
实施方式六
本申请的第六实施方式将以FeW凝胶为例，对无机凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第六实施方式提供了一种FeW凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)6H2W12O40·xH2O溶于2.5mL去离子水中，得到偏钨酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中，得到硝酸铁溶液。
将偏钨酸铵溶液与硝酸铁溶液按照钨元素和铁元素按在3:7至6:4范围内的比例混合。
参见图14所示，在室温下搅拌混合后的溶液，即可获得柠檬黄色的FeW无机水凝胶。
同样参见图14所示，将钨酸钠溶液和硝酸铁溶液按照铁元素与钨元素在3:7至6:4范围内的比例混合，可以得到深棕色的FeW-2无机水凝胶。
其他的类似实验也能够得到对应的FeW无机水凝胶，限于篇幅，在此不再一一列举。据此，可以合理推断出本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法适用于多种钨盐和铁盐。
实施方式七
本申请的第七实施方式将以FeV凝胶为例，对无机凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第四实施方式提供了一种FeV凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的Na3VO4·xH2O溶于2.5mL去离子水中，得到钒酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中，所得硝酸铁溶液。
参见图14所示，将钒酸铵溶液与硝酸铁溶液按照3:7至6:4范围内的比例混合，可以得到棕黑色的FeV无机水凝胶。
其他的类似实验，例如将钒酸铵溶液和氯化铁溶液，或是将钒酸铵溶液和铁氯化钾溶液，或是将钒酸钠溶液和硝酸铁溶液等等进行混合，也能得到不同的FeV无机水凝胶。限于篇幅，在此不再一一列举。据此，可以合理推断出本申请的实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法适用于多种钒盐和铁盐。
实施方式八
本申请实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法，不但可以制备单一凝胶材料，而且还可以通过加入不影响凝胶本身形成的外源无机材料，获得性能更为优异的无机杂化水凝胶。例如，可以制备多种金属元素掺杂的无机杂化凝胶材料。也就是说，在无机金属含氧酸盐和无机金属盐中，所含有的金属元素可以不止一种。
其中，更进一步地，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为Mo；所述无机金属盐所含有的金属元素包括Fe，以及Cr、Mn、Co、Ni或Cu中的至少一种。
具体地，本申请的第八实施方式将以FeMo/Ni无机杂化凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第八实施方式提供了一种FeMo/Ni无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的Ni(NO3)2与(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸镍与钼酸铵的混合溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
参见图14所示，将硝酸镍与钼酸铵的混合溶液与硝酸铁溶液进一步混合，可以得到绿色的FeMo/Ni无机杂化水凝胶。
实施方式九
本申请的第九实施方式将以FeMo/Co无机杂化凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第九实施方式提供了一种FeMo/Co无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的Co(NO3)3与(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸钴与钼酸铵的混合溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
参见图14所示，将硝酸钴与钼酸铵的混合溶液与硝酸铁溶液混合，可以得到红色的FeMo/Co无机杂化水凝胶。
实施方式十
本申请的第九实施方式将以FeMo/Cu混合凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十实施方式提供了一种FeMo/Cu无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的Cu(NO3)3与(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铜与钼酸铵的混合溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将硝酸铜与钼酸铵的混合溶液与硝酸铁溶液混合，可以得到蓝色的FeMo/Cu无机杂化水凝胶。
综上可知，本申请实施方式所提供的FeMo无机凝胶材料的前景广阔，可与多种金属材料联合使用来提升整体性能，灵活度高，性能稳定，结合本申请的实施方式的方法所制备的新型无机凝胶与其他金属材料所形成的新型无机杂化凝胶的性能将更为优越。
实施方式十一
本申请实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法，不但可以制备单一凝胶材料，而且还可以通过加入不影响凝胶本身形成的外源无机材料，获得性能更为优异的无机杂化水凝胶。例如，可以制备多种非金属元素掺杂的无机杂化凝胶材料。也就是说，在无机金属含氧酸盐和无机金属盐中，除含有外来的其他金属元素源外，还可以含有非金属元素源，并且可以不止一种。
本申请的第十一实施方式将以FeMo/P无机杂化水凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十一实施方式提供了一种FeMo/P无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的H3PO4与Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到磷酸与硝酸铁的混合溶液。
将磷酸与硝酸铁的混合溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/P无机杂化水凝胶。
实施方式十二
本申请的第十二实施方式将以FeMo/P,F无机杂化凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十二实施方式提供了一种FeMo/P,F无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的NH4PF6与Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到六氟磷酸铵与硝酸铁的混合溶液。
将六氟磷酸铵与硝酸铁的混合溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/P，F无机杂化水凝胶。
实施方式十三
本申请的第十三实施方式将以FeMo/B无机杂化凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十三实施方式提供了一种FeMo/B凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的H3BO3与Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硼酸与硝酸铁的混合溶液。
将硼酸与硝酸铁的混合溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/B无机杂化水凝胶。
实施方式十四
本申请的第十四实施方式将以FeMo/SiO2无机杂化凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十四实施方式提供了一种FeMo/SiO2无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的二氧化硅(SiO2)分散于1mL去离子水中,得到SiO2分散液。
将SiO2分散液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到棕褐色的FeMo/SiO2无机杂化水凝胶。
实施方式十五
本申请的第十五实施方式将以FeMo/GO无机杂化凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十五实施方式提供了一种FeMo/GO无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的氧化石墨烯(GO)分散于1mL去离子水中,得到GO分散液。
将GO分散液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到棕褐色的FeMo/GO无机杂化水凝胶。
实施方式十六
本申请的第十六实施方式将以FeMo/CNT无机杂化凝胶为例，对无机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十六实施方式提供了一种FeMo/CNT无机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的碳纳米管(CNT)分散于1mL去离子水中,得到CNT分散液。
将CNT分散液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到棕褐色的FeMo/CNT无机杂化水凝胶。
综上可知，本申请实施方式所提供的FeMo无机凝胶材料的前景广阔，可与多种非金属材料联合使用来提升整体性能，灵活度高，性能稳定，结合本申请的实施方式的方法所制备的新型无机凝胶与其他非金属材料所形成的新型无机杂化凝胶的性能将更为优越。
实施方式十七
本申请实施方式所提供的无机凝胶材料的制备方法，不但可以制备单一凝胶材料，而且还可以通过加入不影响凝胶本身形成的外源有机材料，获得性能更为优异的无机-有机杂化水凝胶。例如，可以制备含有糖类、蛋白质类、高分子聚合物类等有机材料的无机-有机杂化凝胶材料。也就是说，在无机金属含氧酸盐和无机金属盐中，除可以含有外源无机材料外，还可以含有其他外源有机材料。本申请的第十七实施方式将以FeMo/C-1无机-有机杂化凝胶为例，对无机-有机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十七实施方式提供了一种FeMo/C-1无机-有机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的葡萄糖溶于1.0mL去离子水中,得到葡萄糖溶液。
将葡萄糖溶液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/C-1无机-有机杂化水凝胶。
实施方式十八
本申请的第十八实施方式将以FeMo/C-2无机-有机杂化凝胶为例，对无机-有机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十八实施方式提供了一种FeMo/C-2无机-有机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的纤维素溶于1.0mL去离子水中,得到纤维素溶液。
将纤维素溶液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/C-2无机-有机杂化水凝胶。
实施方式十九
本申请的第十九实施方式将以FeMo/C-3无机-有机杂化凝胶为例，对无机-有机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第十九实施方式提供了一种FeMo/C-3无机-有机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的三聚氰胺溶于1.0mL去离子水中,得到三聚氰胺溶液。
将三聚氰胺溶液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到黄绿色的FeMo/C-3无机-有机杂化水凝胶。
实施方式二十
本申请的第二十实施方式将以FeMo/C-4无机-有机杂化凝胶为例，对无机-有机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第二十实施方式提供了一种FeMo/C-4无机-有机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的聚氧乙烯聚氧丙烯醚嵌段共聚物(F127)溶于1.0mL去离子水中,得到F127溶液。
将F127溶液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/C-4无机-有机杂化水凝胶。
实施方式二十一
本申请的第二十一实施方式将以FeMo/C-5无机-有机杂化凝胶为例，对无机-有机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第二十一实施方式提供了一种FeMo/C-5无机-有机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的聚环氧乙烷-聚环氧丙烷-聚环氧乙烷三嵌段共聚物(P123)溶于1.0mL去离子水中,得到P123溶液。
将P123溶液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/C-5无机-有机杂化水凝胶。
实施方式二十二
本申请的第二十二实施方式将以FeMo/C-6无机-有机杂化凝胶为例，对无机-有机杂化凝胶材料的制备方法，以及制备后的材料进行说明。
据此，本申请的第二十二实施方式提供了一种FeMo/C-6无机-有机杂化凝胶及其制备方法，包括如下步骤：
将一定量的(NH4)10Mo7O24·4H2O溶于2.5mL去离子水中,得到钼酸铵溶液。
将一定量的Fe(NO3)3溶于2.5mL去离子水中,得到硝酸铁溶液。
将一定量的蛋白质粉分散于1.0mL去离子水中,得到蛋白质粉分散液。
将蛋白质粉分散液、硝酸铁溶液与钼酸铵溶液混合，可以得到绿色的FeMo/C-6无机-有机杂化水凝胶。
综上可知，本申请实施方式所提供的FeMo无机凝胶材料的前景广阔，可与多种有机材料联合使用来提升整体性能，灵活度高，性能稳定，结合本申请的实施方式的方法所制备的新型无机凝胶与其他有机材料所形成的新型无机-有机杂化凝胶的性能将更为优越。
应当理解，在本申请实施方式中使用的术语是仅仅出于描述特定实施方式的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施方式和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
应当理解，尽管在本申请实施方式中可能采用术语第一、第二、第三等来描述某些部件，但这些部件不应仅仅被限于定于这些术语中。这些术语仅用来将各部件彼此区分开。例如，在不脱离本申请实施方式范围的情况下，第一某某部件也可以被称为第二某某部件，类似地，第二某某部件也可以被称为第一某某部件。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于监测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果监测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当监测(陈述的条件或事件)时”或“响应于监测(陈述的条件或事件)”。
在本申请的实施方式中，“大体上等于”、“大体上垂直于”、“大体上对称”等等的意思是，所指的两个特征之间在宏观上的尺寸或相对位置关系十分接近于所述及的关系。然而本领域技术人员清楚，由于误差、公差等客观因素的存在而使得物体的位置关系在小尺度乃至微观角度难以被正好约束。因此即使二者之间的尺寸、位置关系稍微存在点误差，也并不会对本申请的技术效果的实现产生较大影响。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。
在上述的各实施方式中，尽管为使解释简单化将上述方法图示并描述为一系列动作，但是本领域的普通技术人员应理解并领会，这些方法不受动作的次序所限，因为根据一个或多个实施方式，一些动作可按不同次序发生和/或与来自本文中图示和描述或本文中未图示和描述但本领域技术人员可以理解的其他动作并发地发生。
最后申请人声明：本申请并不受上述工艺设备、工艺流程以及实施方式的限制，即意味着本申请不必依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该理解，凡是满足本申请此类无机凝胶的制备通式的均落在本申请的保护范围和公开范围之内，并且在其他任何未背离本申请的精神实质、原理以及范围的条件下，进行各个条件的改变，对本申请的任何改进与修饰，对本申请产品各原料的等效替代，在本申请基础上的其他成分的添加、具体方式的选择等，均落在本申请的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将属于VB、VIB或VIIB族且原子序数小于75的无机金属含氧酸盐，和属于第四周期过渡元素的无机金属盐通过溶剂混合；
对混合后的溶液作凝胶化处理，得到无机水凝胶。
2.根据权利要求1所述的无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，
所述凝胶化处理，包括以下任意步骤及其组合：
超声所述混合后的溶液；
搅拌所述混合后的溶液；
改变所述混合后的溶液的温度；
向所述混合后的溶液加入电解质。
3.根据权利要求1所述的无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机凝胶材料的制备方法还包括如下步骤：
将得到的无机水凝胶冷冻和干燥，得到无机气凝胶。
4.根据权利要求1所述的无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Cr、Mn、Mo或W中的至少一种；
所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn、Fe、Co、Ni或Cu中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为V、Mo或W中的至少一种；
所述无机金属盐所含有的金属元素为Cr、Mn或Fe中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机金属含氧酸盐所含有的金属元素为Mo；所述无机金属盐所含有的金属元素包括Fe，以及Cr、Mn、Co、Ni或Cu中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比为：3:7至6:4。
8.根据权利要求1所述的无机凝胶材料的制备方法，其特征在于，所述对混合后的溶液作凝胶化处理的步骤，还包括以下子步骤中的一种或任意组合：
通过加入pH调节剂，获得具备不同pH响应参数的无机水凝胶；
通过改变处理温度，获得具备不同温度响应参数的无机水凝胶；
通过改变电偏压，获得具备不同电响应参数的无机水凝胶；
通过改变溶剂类型，获得具备不同溶剂响应的无机水凝胶；
通过调整所述无机金属含氧酸盐与所述无机金属盐之间的金属元素的摩尔计量比，调节凝胶的形成参数，获得具备不同性能的无机水凝胶；
通过加入不影响凝胶本身形成的外源无机材料，获得性能更为优异的无机杂化水凝胶；
通过加入不影响凝胶本身形成的外源有机材料，获得性能更为优异的无机-有机杂化水凝胶。
9.一种无机凝胶材料，其特征在于，所述无机凝胶材料由权利要求1至8中任意一项所述方法制备而成。
10.权利要求9所述的无机凝胶材料作为检测材料、催化剂材料、建筑材料或3D打印材料的用途。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106693978A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 王艳 金属羟基氧化物催化剂、电极及制法与电化学电解装置
CN109585176A (zh) * 2018-11-27 2019-04-05 内蒙古科技大学 制备三维石墨烯-过渡金属氧化物凝胶及其电极材料的方法
CN109569446A (zh) * 2018-11-26 2019-04-05 浙江大学 一种镍-钼合金气凝胶及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106693978A (zh) * 2016-12-30 2017-05-24 王艳 金属羟基氧化物催化剂、电极及制法与电化学电解装置
CN109569446A (zh) * 2018-11-26 2019-04-05 浙江大学 一种镍-钼合金气凝胶及其制备方法
CN109585176A (zh) * 2018-11-27 2019-04-05 内蒙古科技大学 制备三维石墨烯-过渡金属氧化物凝胶及其电极材料的方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
（美）B.E.利奇主编: "《工业应用催化》", 31 March 1992, 中国石化出版社 *
丁延伟编著: "《热分析基础》", 31 March 2020, 中国科学技术大学出版社 *
白崎高保等编: "《催化剂制造》", 31 August 1981, 石油工业出版社 *
石晓波等: "溶胶-凝胶法制备Fe2(MoO4)3超微粒子催化剂", 《合成化学》 *

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