[發(fā)明專利]一種二氧化硅納米碗的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110263736.8
• 申請日: 2021-03-11
• 公開（公告）號: CN112938992B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設計）人: 王晟;石敏;王騊;紀律律
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學
• 主分類號: C01B33/18
• 分類號: C01B33/18
• 代理公司: 北京潤捷智誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11831
• 代理人: 安利霞

本發(fā)明公開了一種二氧化硅納米碗的制備方法，包括如下步驟：1)在反應器中，依次加入90?99.9份(重量比)水和0.1?10份(重量比)的PAANa，攪拌得到溶液1；2)依次將0.1?10份的氫氧化物，0.3?10份(重量比)的氨水加入到100ml水中，攪拌得到溶液2；3)在150份濃度為40?80％的乙醇/水混合液中，加入1?10份(重量比)的溶液1，攪拌得到溶液3；4)將0.3?30份(重量比)的溶液2和3?25份(重量比)的正硅酸乙酯緩慢加入溶液3中，攪拌處理；5)將無機酸緩慢滴加入到步驟4)得到的溶液中，進行攪拌處理，將該溶液的PH值調(diào)整到2.0?3.0之間；6)攪拌結(jié)束后，干燥后得到上述二氧化硅納米碗。本發(fā)明利用酸堿環(huán)境不同溶解特性，得到二氧化硅納米碗材料，作為催化劑的載體，方便釋放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種二氧化硅納米碗的制備方法。

背景技術(shù)

二氧化硅俗稱玻璃，由于它物理化學性能極其穩(wěn)定，且比表面積大，表面吸附力強，表面能大，化學純度高、分散性能好、熱阻、電阻等方面具有特異的性能，在眾多學科及領(lǐng)域內(nèi)有著不可取代的作用，被廣泛用于各行業(yè)作為催化劑載體，石油化工，脫色劑，消光劑，橡膠補強劑，塑料充填劑，油墨增稠劑，金屬軟性磨光劑，絕緣絕熱填充劑，高級日用化妝品填料及噴涂材料、醫(yī)藥、環(huán)保等各種領(lǐng)域。特別是納米二氧化硅球，可在催化、穩(wěn)定劑、增強劑、添加劑、吸附劑、光電學、生物學等領(lǐng)域應用，申請?zhí)?01810674615.0公開了一種納米二氧化硅球的制備方法，將氨水、正硅酸乙酯和醇溶液混合，得納米二氧化硅球懸浮液；將納米二氧化硅球懸浮液離心洗滌，烘干沉淀物，得所述納米二氧化硅球。

另一方面，相比于實心的納米材料，納米殼結(jié)構(gòu)通常可以表現(xiàn)出更優(yōu)越的性質(zhì)，因而具有更廣泛的應用價值。其中空結(jié)構(gòu)可作為內(nèi)空間，為材料磁學、光學、力學、熱學、電學、催化功能的疊加，存儲，運輸?shù)忍峁┝烁嗟目赡苄浴?/p>

目前,去除硬模板法中空核殼材料最簡單有效的方法之一,由于方法簡單、重復率高、預見性好和產(chǎn)品形態(tài)均一、性能穩(wěn)定等諸多特點而被廣泛應用。一般用碳球、硅球或PS球作為模板，在其上包覆一層殼結(jié)構(gòu)，再通過一定手段將核去除，從而得到中空結(jié)構(gòu)。但是這樣的方法一般需要的步驟較多，不利于大生產(chǎn)。

為了解決上述問題，特此提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種二氧化硅納米碗的制備方法。利用聚丙烯酸鈉(PAANa)在堿性溶液中沉淀，PH值在特定值(PH約為2.5)溶解這一特性，通過控制聚丙烯酸鈉沉淀(堿性)轉(zhuǎn)為溶解(酸性)這一過程，誘導納米二氧化硅球自組裝成為二氧化硅納米碗。

本目的通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)：

一種二氧化硅納米碗的制備方法，包括如下步驟：

1)在反應器中，依次加入90-99.9份(重量比)水和0.1-10份(重量比)的PAANa，攪拌得到溶液1；

2)依次將0.1-10份(重量比)的氫氧化物，0.3-10份(重量比)的氨水加入到100ml水中，攪拌得到溶液2；

3)在150份(重量比)濃度為40-80％的乙醇/水混合液中，加入1-10份(重量比)的溶液1，攪拌得到溶液3；

4)將0.3-30份(重量比)的溶液2和3-25份(重量比)的正硅酸乙酯緩慢加入溶液3中，攪拌處理；

5)將無機酸緩慢滴加入到由步驟4)得到的溶液中，進行攪拌處理，將該溶液的PH值調(diào)整到2.0-3.0之間，充分攪拌得到二氧化硅納米碗。

優(yōu)選的，步驟1)中的攪拌是在暗光/無光條件下進行。

進一步的，步驟2)中的氫氧化物為氫氧化鎂。

優(yōu)選的，步驟5)中的上述無機酸為鹽酸，上述溶液的PH值為2.5。