[发明专利]一种用于VOC吸附的疏水二氧化硅的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于VOC吸附的疏水二氧化硅的制备方法，属于涂敷剂技术领域。

背景技术

VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写，具有挥发性，会参加大气光化学反应，是会产生危害的挥发性有机物。VOC即挥发性有机化合物，对人体健康有巨大影响。当居室中的VOC达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。家庭装饰装修过程中使用的涂料是室内VOC的主要来源之一。VOC室外主要来自燃料燃烧和交通运输。

在有机废气治理工艺中,吸附是处理效果好、使用较广的方法之一,吸附剂主要是活性炭。活性炭主要用木材制作，会增加木材的消耗，不够环保，并且成本较高。目前急需开发一种环保的低成本的VOC吸附材料。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于VOC吸附的疏水二氧化硅的制备方法，使疏水二氧化硅能吸附不同种类VOC分子，不仅环保而且成本低。

为解决上述技术问题，本发明的一种用于VOC吸附的疏水二氧化硅的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)在容器中将硝酸、去离子水和无水乙醇配成混合液；

(2)将二氧化硅硅源、无水乙醇和去离子水配成混合液，然后加入复合偶联剂，搅拌均匀；

(3)将步骤(2)得到的溶液快速倒入步骤(1)得到的混合液中，溶液PH控制在2－6之间，搅拌数小时；

(4)将容器密封放置，陈化2h；

(5)将经过表面改性和溶剂置换后的凝胶抽滤，洗涤，常温下静置；

(6)将洗净的凝胶烘干，然后进行气流超细粉碎，获得成品。

作为优选，所述步骤(2)中所述二氧化硅硅源采用正硅酸乙酯或者水玻璃。

作为优选，所述步骤(2)中二氧化硅硅源、无水乙醇和去离子水的重量比为1:(3.0-4.5):(6.0-7.0)。

作为优选，所述步骤(2)中二氧化硅硅源、无水乙醇和去离子水的重量比为1:3.8:6.4。

作为优选，所述步骤(2)中复合偶联剂由一种含苯环基团硅烷偶联剂、一种含直链烷基团硅烷偶联剂和一种含环氧基团硅烷偶联剂构成。

作为优选，所述步骤(2)中含苯环基团硅烷偶联剂为苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷或者苯基三乙氧基硅烷。

作为优选，所述步骤(2)中含直链烷基团硅烷偶联剂为正辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基-3-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷或者N-(2-氨乙基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷。

作为优选，所述步骤(2)中含环氧基团硅烷偶联剂为2-(3，4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3，4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-(2，3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或者3-(2，3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷。

作为优选，所述步骤(2)中一种含苯环基团硅烷偶联剂、一种含直链烷基团硅烷偶联剂和一种含环氧基团硅烷偶联剂加入量均为硅源中二氧化硅摩尔数的0.05-1倍。

作为优选，所述步骤(2)中一种含苯环基团硅烷偶联剂、一种含直链烷基团硅烷偶联剂和一种含环氧基团硅烷偶联剂加入量均为硅源中二氧化硅摩尔数的0.3-0.5倍。

本发明的一种用于VOC吸附的疏水二氧化硅的制备方法，使疏水二氧化硅能吸附不同种类VOC分子，能在工作环境中起到吸附苯、甲苯、二甲苯等含苯环的挥发性溶剂，吸附己烷、环己烷、丁醇等挥发性溶剂和甲酮、丙酮等挥发性有机物。而且疏水性能稳定，生产工序简单，适合大工业生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的实施方案作详细的说明。应当理解，本发明的实施并不局限于下面的实施例，对本发明所做的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明的保护范围。

实施例1

一种用于VOC吸附的疏水二氧化硅的制备方法，该制备方法包括如下步骤：

(1)在三角烧瓶中将硝酸、去离子水和无水乙醇配成混合液，搅拌3min；