[發明專利]一種有機陶瓷前驅體和陶瓷制品

有效

• 申請號: 202010430195.9
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111704467B
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 羅兵
• 申請（專利權）人: 深圳市科思飛科技有限公司
• 主分類號: C04B35/571
• 分類號: C04B35/571;C04B38/06;C04B35/626;C01B32/194;C04B41/89;C04B35/14;C03C8/00
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

1.一種有機陶瓷前驅體的制備方法，其特征在于所述制備方法包括：

S1制備低聚硅氮烷：

氮氣保護下，甲基氫二氯硅烷溶解于5～10體積倍的正己烷中，通入足量氨氣條件下在冰水浴中反應2～4h，結束后抽濾，濾液蒸出溶劑即得低聚硅氮烷；

S2制備炔丙基聚硅氮烷：

低聚硅氮烷中加入吡啶和甲苯攪拌均勻并升溫到55～60℃，在2h內滴加溴丙炔，保溫攪拌反應至少5h，自然冷卻后對溶液離心分離，得黃褐色透明清液，用甲苯洗滌鹽，并回收洗滌液，在真空條件下蒸餾離心液除去溶劑，即得；

S3制備磺丁基醚-β-環糊精：

β-CD稀溶液中加入NaOH使溶液由渾濁變無色透明，緩慢滴入1,4-磺丁基內酯，以氫氧化鈉溶液維持體系pH介于11～12，攪拌下于60～65℃反應至少10h，溶液呈亮黃色時以鹽酸溶液調節pH至中性，濃縮液體至初始體積的1/2以下；濃縮液緩慢滴入乙醇溶液中，取沉淀并以乙醇再沉，干燥即得；

S4制備有機陶瓷前驅體：

步驟S2所述炔丙基聚硅氮烷溶解在溶劑中配制成溶液A，步驟S3所述磺丁基醚-β-環糊精溶解在溶劑中配制成飽和溶液B，將溶液A與飽和溶液B緩慢混合并靜置即得有機陶瓷前驅體。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述S2制備炔丙基聚硅氮烷步驟中，低聚硅氮烷與溴丙炔的重量比是1:0.2～1。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述S3制備磺丁基醚-β-環糊精步驟中，β-CD與1,4-磺丁基內酯的物質的量之比是1:10～20。

4.一種硫氮摻雜石墨烯-有機陶瓷前驅體轉化陶瓷材料，其特征在于：

所述陶瓷材料具有多孔結構；

所述硫氮摻雜石墨烯-有機陶瓷前驅體轉化陶瓷材料經由包括下述步驟的方法制備得到：

1)石墨烯分散于足量超純水中，加入石墨烯重量5～8倍的硫氰酸銨，600r/min磁力攪拌至少60min，然后于150～170℃水熱處理至少12h，自然冷卻，以大量超純水離心洗滌至中性，冷凍干燥即得硫氮摻雜石墨烯；

2)配制質量分數為0.3～1.0%的硫氮摻雜石墨烯水懸液，按照硫氮摻雜石墨烯與還原劑重量比1:2～4加入還原劑，攪拌后超聲分散，然后置于60～80℃自組裝至少12h得三維還原硫氮摻雜石墨烯水凝膠；

3)步驟2)的水凝膠置于乙醇溶液中老化，置于-20～-50℃溫度下冷凍至少24h，取出冷凍干燥至恒重，氬氣氣氛下，升溫至820～850℃保溫3h，自然降溫得三維硫氮摻雜石墨烯水凝膠；

4)步驟3)的三維硫氮摻雜石墨烯水凝膠置于權利要求1～3任一項所述有機陶瓷前驅體溶液中，充分混合后轉移至真空干燥箱中浸漬，然后置于-30～-50℃溫度下冷凍至少12h，取出冷凍干燥得到有機陶瓷前驅體溶液包裹的硫氮摻雜石墨烯復合材料；

5)氬氣氣氛下，先后以150～180℃、950～1000℃煅燒步驟4)所述復合材料即得。

5.根據權利要求4所述的硫氮摻雜石墨烯-有機陶瓷前驅體轉化陶瓷材料，其特征在于：步驟1)中，石墨烯中含有50～75%的氧化石墨烯。