[發(fā)明專利]一種利用水玻璃制備大比表面積納米SiO2 有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711273344.X | 申請日： | 2017-12-06 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN108017061B | 公開（公告）日： | 2020-12-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊宇翔;康詩釗;黃艷;秦利霞;李向清;王磊 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué);華東理工大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C01B33/12 | 分類號(hào)： | C01B33/12 |
| 代理公司： | 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253 | 代理人： | 楊軍 |
| 地址： | 200235 上海*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 利用 水玻璃 制備 表面積 納米 sio base sub | ||
本發(fā)明屬于納米材料技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種利用水玻璃制備大比表面積納米SiO2的方法。本發(fā)明方法采用膠束法或混合膠束法，通過將水玻璃與表面活性劑混合均勻，在膠束圍成的水池中，水玻璃SiO32?陰離子與沉淀劑乙酸乙酯水解的H+反應(yīng)，產(chǎn)生納米SiO2，陳化、并采用醇溶劑置換法、洗滌干燥后，在一定溫度下焙燒，制得納米SiO2粉體。在制備工藝上采用了多個(gè)條件提高納米粉體的分散性能，該方法制備的納米SiO2分散性良好，粒徑分布均勻，比表面積大，化學(xué)穩(wěn)定性好，純度高，可以廣泛應(yīng)用于機(jī)械、石油化工、塑料、涂料等領(lǐng)域，且具有價(jià)格便宜，適宜工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種利用水玻璃制備大比表面積納米SiO2的方法。
背景技術(shù)
SiO2俗稱白炭黑，是一種非常重要的工業(yè)原料，它是一種白色粉狀物，質(zhì)輕而松散，不溶于水，溶于氫氧化鈉及氫氟酸。其宏觀結(jié)構(gòu)類似于炭黑，粒子呈球狀。單個(gè)粒子之間以面相接觸，呈鏈狀聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)(二次結(jié)構(gòu))。聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)以氫鍵相互作用，形成聚集體。原始粒子極微細(xì)，質(zhì)輕，在空氣中吸收水分后成為聚集的細(xì)顆粒。SiO2還具有很高的活性，因此表現(xiàn)出許多特性，諸如光學(xué)屏蔽、非線性電阻等，從而具有廣泛的應(yīng)用。
隨著科技的發(fā)展，對SiO2的性能及純度有了更高的要求。納米SiO2是極其重要的高科技超微細(xì)無機(jī)新材料之一，它不但在電子工業(yè)，航空航天技術(shù)及新型催化劑載體等高科技領(lǐng)域獲得應(yīng)用，而且在高檔透明牙膏、高級(jí)橡膠、合成樹脂、塑料、油墨及高檔涂料等行業(yè)中也有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
目前，制備納米SiO2的原料主要是采用正硅酸乙酯(TEOS)，3‐氨丙基三乙氧基硅烷 (APTES)、正硅酸甲酯(TMOS)等有機(jī)硅作為硅源，而應(yīng)用無機(jī)硅源制備納米SiO2的報(bào)道很少。采用有機(jī)硅源雖然能夠制得分散性良好的納米SiO2，但是價(jià)格昂貴，條件要求高，不適應(yīng)于大量生產(chǎn)。
另外，關(guān)于分解硅源所用的沉淀劑，文獻(xiàn)報(bào)道較多的是無機(jī)強(qiáng)酸如鹽酸、硫酸等，雖然價(jià)格便宜，但將無機(jī)酸加入水玻璃中，由于酸性過強(qiáng)，在水溶液中不容易被控制，導(dǎo)致溶液中局部的酸度過高，極易產(chǎn)生團(tuán)聚，給攪拌帶來困難，而且所制備的SiO2不易抽濾，顆粒大小均勻性較差。
超細(xì)SiO2還具有以下的特性：顆粒粒徑小，比表面積大，表面吸附力強(qiáng)，在SiO2中由于表現(xiàn)硅醇基和活性硅烷鍵能形成強(qiáng)弱不等的氫鍵結(jié)合，而具有吸濕性、消光性、絕熱、絕緣性等特殊性能，因此在作為新型催化劑載體、選擇性吸附劑、航空用的絕緣材料等高科技領(lǐng)域中獲得廣泛應(yīng)用，其特殊的結(jié)構(gòu)層次，賦予了既有別于體相材料又不同于單個(gè)分子的特殊性質(zhì)，在光、電、催化等方面具有非常重要的應(yīng)用前景，越來越受到人們的廣泛關(guān)注。
由于納米SiO2粉體材料具有極大的應(yīng)用價(jià)值，因此研究和探索制備超細(xì)SiO2材料的方法就顯得尤為重要。目前制備納米SiO2的方法主要有沉淀法、氣相法、溶膠‐凝膠法和微乳液法等。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供一種利用水玻璃制備大比表面積納米 SiO2的方法。本發(fā)明采用膠束法或混合膠束法制備納米SiO2，其方法簡單，得到的納米二氧化硅的BET比表面積都大于國家標(biāo)準(zhǔn)。特別是采用膠束法時(shí)，其BET比表面積基本都在480m2/g以上，甚至達(dá)到590m2/g。
本發(fā)明的技術(shù)方案具體介紹如下。
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