[发明专利]一种用于气体吸收的SiO2/TiO2气凝胶的制备方法及其产品和应用

权利要求书

1.一种用于气体吸收的SiO₂/TiO₂气凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）采用分相法制备SiO₂醇溶胶，采用溶胶-凝胶法制备TiO₂醇溶胶；

（2）将步骤（1）制备的SiO₂醇溶胶和TiO₂醇溶胶分别陈化12～36h，剧烈搅拌下，将SiO₂醇溶胶滴加到TiO₂醇溶胶中，再加入甲酰胺，反应后得到SiO₂/TiO₂醇溶胶，再经后处理得到所述的SiO₂/TiO₂气凝胶；

所述甲酰胺与SiO₂醇溶胶的体积比为0.04～0.08；

所述的SiO₂醇溶胶与TiO₂醇溶胶的摩尔比为1.5～4.5:1。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，

步骤（1）所述的分相法制备SiO₂醇溶胶的具体过程为：

搅拌条件下，将聚乙二醇溶于盐酸水溶液中，搅拌至聚乙二醇溶解均匀，向所述聚乙二醇溶液中加入正硅酸乙酯，继续搅拌获得均匀的SiO₂溶胶，经陈化20～30h后，加入环氧丙烷得到SiO₂醇溶胶；

所述的聚乙二醇、正硅酸乙酯、盐酸水溶液和环氧丙烷的质量体积比为：1～3g：10～20ml：20～50ml：4～10ml。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的溶胶-凝胶法制备TiO₂醇溶胶的具体过程为：

将钛酸丁酯与无水乙醇混合得到溶液A，将醋酸、二次蒸馏水和无水乙醇混合得到溶液B，搅拌下，将溶液B滴加到溶液A中，得到TiO₂醇溶胶；

所述溶液A中钛酸丁酯的浓度为30～40%；

所述溶液B中醋酸浓度为10～15%；

所述溶液A与溶液B的体积比为1～2。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2）所述的后处理过程为：

将SiO₂/TiO₂醇溶胶在50～70℃下用无水乙醇浸泡20～30h，重复浸泡一次后，用正硅酸乙酯的乙醇溶液和无水乙醇重复上述操作，最后将浸泡处理后的SiO₂/TiO₂醇溶胶在60～80℃下干燥60～80h，得到所述的SiO₂/TiO₂气凝胶。

5.如权利要求1～4任一权利要求所述的制备方法，其特征在于，所述甲酰胺与SiO₂醇溶胶的体积比为0.07。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的SiO₂醇溶胶与TiO₂醇溶胶的摩尔比为3～4.5:1。

7.一种如权利要求1～6任一权利要求所述的制备方法得到的SiO₂/TiO₂气凝胶，其特征在于，所述SiO₂/TiO₂气凝胶具有双孔道结构，比表面积为500～1000m²/g，孔体积为0.1～1.1cm³/g，平均孔径为1～15nm。

8.一种如权利要求7所述的SiO₂/TiO₂气凝胶作为气体吸收剂的应用，其特征在于，步骤如下：

所述的SiO₂/TiO₂气凝胶经粉碎、洗涤、烘干处理后，与待处理的气体接触。

9.如权利要求8所述的应用，其特征在于，所述的待处理气体为CO₂、N₂或CH₄。

10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，所述SiO₂/TiO₂气凝胶的硅钛摩尔比为3～4.5:1。