[發(fā)明專利]采用脲醛樹脂作有機骨架制備氨基功能化介孔二氧化硅的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611244551.8
• 申請日: 2016-12-29
• 公開（公告）號: CN106622174B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王清良;韋克鋼;胡鄂明;黃龍;許娜
• 申請（專利權(quán)）人: 南華大學(xué)
• 主分類號: B01J20/26
• 分類號: B01J20/26;C02F1/28;B01J20/30;C02F101/20
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務(wù)所 43101
• 代理人: 鄒小強

1.采用脲醛樹脂作有機骨架制備氨基功能化介孔二氧化硅的方法，其特征是：采用脲醛樹脂作為有機物骨架，制備得到以脲醛樹脂為骨架的二氧化硅復(fù)合材料，再對二氧化硅復(fù)合材料進行逐步加熱，得到高純度和高活性的介孔二氧化硅；然后采用氯化亞砜對介孔二氧化硅進行氯代，再采用乙二胺胺化，最后采用丙烯酰胺接枝得到胺基功能化介孔二氧化硅；

其具體操作步驟如下：

A、將正硅酸乙酯加入反應(yīng)釜中，啟動攪拌，在攪拌的情況下逐步加入乙醇，然后再緩慢加入去離子水，獲得混合溶液，其中正硅酸乙酯、乙醇及去離子水的質(zhì)量比為1：0.8～1.2：3～5；

B、用1:1的鹽酸溶液與氨水調(diào)節(jié)混合溶液的pH值至1.5～2.5，然后在15～25℃下攪拌8～12小時，再用1:1的鹽酸溶液與氨水重新調(diào)節(jié)pH值至1.5～2.5；

C、加入尿素攪拌，待尿素完全溶解后迅速加入40%的甲醛溶液快速攪拌1～2分鐘，獲得懸浮液，其中正硅酸乙酯、尿素及甲醛溶液的質(zhì)量比為1：0.25～0.35：0.5～0.7；

D、將得到的懸浮液在15～60℃下靜置24～72小時，得到絮狀混合物，再加入足量的去離子水，并快速攪拌，獲得含白色固體沉淀物的漿體；

E、用袋式過濾機過濾，得到白色沉淀物，加入足量的乙醇洗滌，隨后放入干燥器中，在低于70℃下完全干燥，得到以脲醛樹脂為骨架的二氧化硅復(fù)合材料；

F、將以脲醛樹脂為骨架的二氧化硅復(fù)合材料在100～140℃下加熱干燥8～16小時，然后在150～200℃下加熱0.5～2小時，220～250℃下加熱1～3小時，265～280℃下加熱1～3小時，300～330℃下加熱1～3小時，500～600℃下加熱2～6小時，逐步地完全去除脲醛骨架，得到的白色固體物質(zhì)為介孔二氧化硅，然后將介孔二氧化硅壓碎成粒度為小于100目的粉末狀；

J、在反應(yīng)釜中加入氯化亞砜溶液，然后將粉末狀的介孔二氧化硅加入反應(yīng)釜中，在60～90℃下攪拌8～16小時，過濾后獲得濾渣，濾渣用足量的四氫呋喃洗滌，在40～60℃環(huán)境下真空干燥，獲得干燥后的濾渣，其中正硅酸乙酯與氯化亞砜溶液的質(zhì)量比為1: 4～5；

H、在反應(yīng)釜中加入乙二胺溶液，再將干燥后的濾渣加入到乙二胺溶液中，在100～140℃冷凝回流條件下攪拌加熱24～48小時，形成黃色沉淀物，將形成的黃色沉淀物真空過濾，然后用足量無水乙醇洗滌，在30～50℃下烘干，其中正硅酸乙酯與乙二胺溶液的質(zhì)量比為1: 4～5；

I、將烘干后的黃色沉淀物放入反應(yīng)釜中，加入無水乙醇攪拌，同時接入氮氣排氧，當(dāng)黃色沉淀物分散后，依次緩慢加入0.8～1.2mol/L丙烯酰胺溶液和0.15～0.25mol/L硝酸鈰銨溶液，獲得混合物，然后調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度20～50℃，攪拌反應(yīng)8～16小時，隨后壓榨過濾獲得濾餅，濾餅用足量乙醇洗滌，70℃以下干燥，得到胺基功能化介孔二氧化硅；

其中正硅酸乙酯與無水乙醇、丙烯酰胺溶液及硝酸鈰銨溶液的質(zhì)量比為1：3～4: 0.5～0.7：0.05～0.15；

采用脲醛樹脂作有機骨架制備的胺基功能化介孔二氧化硅合成化學(xué)反應(yīng)式如下：

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