[發明專利]一種介孔二氧化硅色譜填料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310638911.2
• 申請日: 2013-11-29
• 公開（公告）號: CN103601198A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 李江濤
• 申請（專利權）人: 西安文理學院
• 主分類號: C01B33/12
• 分類號: C01B33/12;B01J20/283;B01J20/30;B01D15/08
• 代理公司: 西安西交通盛知識產權代理有限責任公司 61217
• 代理人: 王艾華

技術領域

本發明屬于無機介孔材料制備技術領域，涉及一種色譜填料及其制備方法，具體涉及一種介孔二氧化硅色譜填料及其制備方法。

背景技術

介孔材料是以1992年由Mobil公司開發的M41S為代表的一類新型的有序介孔材料。介孔材料在現代科學應用中普遍存在并且必不可少。它們被廣泛應用在電極材料（電池，超級電容）中，在分離過程中作為吸附劑和氣體儲存材料，在許多的重要的催化反應過程中作為支持材料。其有多種多樣的應用不僅與其物理性質和化學性質有關。近年來，許多先進的制備各種材料的技術脫穎而出，不斷通過組裝方法持續改進和新合成技術的引入。同時，人們嘗試了利用不同方法制備介孔二氧化硅材料，并且將其作為色譜填料應用于分離領域，以期進一步提高填料在色譜柱中的穩定性和更好的分離效果。

有序介孔材料的制備中軟模板（如F127等）的使用必不可少，將模板劑和無機骨架分離開來是獲得其多孔結構的一個必不可少的步驟（Angew.Chem.Int.Ed.,2004,43:3878-3880）。新制備的SBA-15和MCM-41中的模板劑通常采用高溫下焙燒的方法除去.這種方法雖然能較好地除掉模板劑,但會不可避免地引起孔道的收縮，而且除掉模板后孔壁表面硅羥基的數量也明顯減少。另外，還采用如微波消解（Chem.Commun.,2002,11:1186-1187）、溶劑萃取（J.Catal.,1997,168:194-206）、超臨界CO₂萃取（Langmuir,2003,19:3966-3973）、臭氧處理（J.Mater.Chem.,2001,11:589-593）以及先用硫酸處理后再于低溫下焙燒的兩步法（Chem.Mater.,2004,16:2918-2925）、高錳酸鉀氧化處理（高等學校化學學報，2007,7,1214–1216）等方法除去模板劑.這些方法中有的除模板的效果雖然很好，但是由于需要特殊的儀器或設備或者實驗條件苛刻而難以得到廣泛應用，還有些方法本身較為煩瑣或者需要重復幾次操作才能獲得較高的模板劑去除率，有的會產生后續的固體產物污染材料。

發明內容

為了克服上述現有技術存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種介孔二氧化硅色譜填料及其制備方法，該方法操作簡單、對設備要求低、模板劑去除率高，生成物的有序性好，并且材料的表面保存有大量的硅羥基。

本發明是通過以下技術方案來實現：

一種介孔二氧化硅色譜填料的制備方法，包括以下步驟：

1）將三嵌段共聚物加入水中，攪拌均勻后加入酸性溶液，攪拌反應后，加入正硅酸乙酯，在40～50℃下繼續攪拌反應，得到反應液；其中，三嵌段共聚物、正硅酸乙酯、酸性溶液與水的質量比為（1～3）:（8～15）:（3～8）:（100～150）；

2）將反應液在100～150℃下，水熱反應后，抽濾，將濾餅洗滌、干燥后，得到雜合體；

3）將雜合體和高氯酸銨加入硝酸中，攪拌均勻后，在60～130℃下水熱氧化反應后，再經冷卻、過濾，最后將濾渣水洗至中性后干燥，得到介孔二氧化硅色譜填料；其中，所加入的雜合體與高氯酸銨的質量比為（1～3）：（0.2～0.7），且每1～3g雜合體加入10～30mL濃度為6.0～10.0mol/L的硝酸。

所述的三嵌段共聚物為三嵌段聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物。