[发明专利]一种双层级孔洞的多孔二氧化硅陶瓷及其制备方法

权利要求书

1.一种双层级孔洞的多孔二氧化硅陶瓷，其原料组分为100％纳米二氧化硅，所述的纳米二氧化硅为粉煤灰中提取的纳米二氧化硅。

2.根据权利要求1的一种双层级孔洞的多孔二氧化硅陶瓷，其特征在于，所述粉煤灰中提取的纳米二氧化硅的成分及其重量百分比含量为：纳米二氧化硅95.08～98.51％、氧化铝0.76～2.33％、氧化钠0.34～1.56％、三氧化二铁0.23～0.79％、二氧化钛0.03～0.11％，其它杂质含量0.08-0.13wt％。

3.权利要求1的一种双层级孔洞的多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，具有如下步骤：

(1)配制预混液

预混液由单体丙烯酰胺、N-N’亚甲基双丙烯酰胺、液态叔丁醇及柠檬酸组成，它们的质量份数比为：液态叔丁醇100份，单体丙烯酰胺15～20份，N-N’亚甲基双丙烯酰胺1～2份，柠檬酸1～2份；

(2)球磨制浆

将纳米二氧化硅粉与步骤(1)中所述的预混液混合，混合后的浆料中纳米二氧化硅的质量百分比含量为的15～35％，预混液的质量百分比含量为65～85％；球磨2～4小时制成浆料，待用；

(3)注模成型

将过硫酸铵加入步骤(2)制成的浆料中，其加入质量比为2∶20～4∶20；将N，N，N’N’-四甲基乙二胺按照每20～30ml浆料加入3～5滴的比例加入步骤(2)制成的浆料中；搅拌均匀后倒入模具，适时振动排除可能的气泡，在空气中瞬时固化；

(4)成孔干燥

将步骤(3)的模具于30～60℃在干燥箱中静置10～12h，再脱模，制成坯体，叔丁醇全部挥发后在坯体中形成微观孔洞；

(5)烧结

将步骤(4)制得的坯体进行烧结，烧结制度为：600℃前升温速率为3℃/min，600℃后升温速率为5℃/min；于600℃保温30min，进行单体丙烯酰胺等有机物的排除；于1050～1150℃烧结，保温2h。

4.根据权利要求3的一种双层级孔洞的多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)的纳米二氧化硅为粉煤灰中提取的纳米二氧化硅，其成分及其重量百分比含量为：纳米二氧化硅95.08～98.51％、氧化铝0.76～2.33％、氧化钠0.34～1.56％、三氧化二铁0.23～0.79％、二氧化钛0.03～0.11％，其它杂质含量0.08-0.13wt％。

5.根据权利要求3的一种双层级孔洞的多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)的N-N’亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，所述柠檬酸为分散剂。

6.根据权利要求3的一种双层级孔洞的多孔二氧化硅陶瓷的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的过硫酸铵为引发剂，所述N，N，N’N’-四甲基乙二胺为催化剂。