多孔材料按孔径大小可分为微孔（<2nm）、介孔（2-50nm）和大孔（>50nm）三种。活性炭为常见的多孔材料，其比表面积在500-1400m2/g之间，而由于活性炭通过加热再生时容易燃烧，因此应用受到了限制，多孔二氧化硅的比表面积与活性碳相近，且电、热、声绝缘，耐火且生理惰性，因此多孔二氧化硅具有更广泛的应用前景。87814

1  多孔二氧化硅的应用

多孔二氧化硅材料原料获得较容易、价格便宜、品种较多。目前，多孔二氧化硅材料的应用己向医药、环保、能量存储等新新技术领域发展。

国内外多名学者对多孔SiO2材料的合成及应用进行了研究：Della 等人[14]采用稻壳灰为原料的方法生产出SiO2含量达到95%左右，比表面积达到81m2/g的白炭黑。Liu等人[15]同样采用该方法生成活性炭和SiO2含量在72%~98%之间，平均孔径为40~50nm的白炭黑。Wurzbacher等人[16]采用二胺化硅胶对CO2进行吸附提纯，其在真空条件下解析出的CO2纯度可达到97。6%。刘俊霞等人[17]采用疏水改性后的硅胶进行油气回收，并发现疏水硅胶对正庚烷和汽油的吸附量大于活性炭，真空脱附时未有残留，而疏水硅胶使用寿命较长，从而发现硅胶在吸附分离方面的应用。Zhang等人[18]以Y型沸石为前驱而合成Y-Beta复合沸石，在催化重油进行加氢裂解反应时，该沸石活性增强。Fox等人[19]采用气凝胶制成含能材料，该气凝胶在应用于制造精密雷管和炸药时，可成功生成复合高能材料。Hong等人[20]采用浸渍复合氧化错的方法，制得硅气凝胶，该材料强度高，抗压强度达到36。 8MPa，孔隙率也能达到69。8%，适用于具有强度不足问题的建筑隔热材料领域。

2  多孔二氧化硅结构的研究现状

二氧化硅气凝胶是一种轻质纳米多孔非晶材料，其内部包含纳米尺度的孔洞与微粒这一独特的微观结构而具有一些优异的性能:很好的绝热性能、介电常数极低、纳米结构可控、热稳定性高、比表面积大等。纳米多孔二氧化硅薄膜是SiO2气凝胶的薄膜形态，具体其所有的优异性能，可用作宽带减反射膜、高效绝热层、声阻抗藕合材料、低介电常数绝缘层、超高速集成电路基片以及分离薄膜、过滤薄膜等众多领域。因此在光、热、声、电和化学等领域具有很好的应用前景[21][22]。

纳米多孔二氧化硅薄膜因其孔隙率高和体密度极低，而能够有效阻隔热量在固体和气体中传导，所以其导热系数极低。目前，因为微电子机械系统(MEMS)技术发展迅速，纳米多孔二氧化硅薄膜优良的绝热性能使其在MEMS应用中受到了相当的重视，纳米多孔SiO2薄膜广泛运用于MEMS器件敏感元和硅基底之间的热绝缘材料，它同悬浮微结构、石英及高分子绝热膜等绝热方式相比有以下几点优点:能与硅基底很好地结合，制备工艺与目前的标准半导体集成工艺相兼容，能与硅基底很好地结合，有利于后续功能薄膜的集成等[23~26]。