[发明专利]一种微纳米空腔材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种微纳米空腔材料的制备方法，按重量份计包括：将20‑150份粘土，0.5‑5份有机微纳米小球，20‑150份去离子水混合均匀，得到混合物，其中，将有机微纳米小球作为模板剂；将20‑150份碱激液加入到混合均匀的混合物中，加热到20~90 ^oC发生地聚合反应，在有机微纳米小球的表面生成地聚合物；将表面生成地聚合物的有机微纳米小球去除模板剂，得到微纳米空腔材料。本方案所制备的微纳米空腔材料既具有由原粘土结构中的纳米微孔和中孔结构，又具有由模板烧制而成的微米级的大孔。经检测所制备的微纳米空腔材料抗压强度大，密度小，适用于隔热，隔音和催化剂载体等方面的应用。由于原材料廉价易于获得，这样制备的微纳米空腔材料制造成本低，能够大规模生产应用。

技术领域

本发明涉及化工材料制备技术领域，特别是涉及一种微纳米空腔材料的制备方法。

背景技术

微纳米空腔不仅可用于存放药物，实现药物的缓释，还可阻止热量传递和声音传播，因此微纳米空腔材料在农业肥料的释放，病虫害防治等方面具有广阔的应用前景。同时微纳米空心腔体还在隔热，隔音材料和催化剂载体等方面具有广阔的应用前景。现有的微纳米空腔通过水热合成，可制备出形貌不一的微纳米空心球，但因水热反应在高温和高压下完成，并且微纳米空心球的基材也难以任意调变，从而导致微型空心球的制造成本偏高，成份单一，大规模推广应用难度较大。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种微纳米空腔材料的制备方法。

一种微纳米空腔材料的制备方法，按重量份计包括：将20-150份粘土，0.5-5份有机微纳米小球，20-150份去离子水混合均匀，得到混合物，其中，将有机微纳米小球作为模板剂；将20-150份碱激液加入到混合均匀的混合物中，加热到20~90 ^oC发生地聚合反应，在有机微纳米小球的表面生成地聚合物；将表面生成地聚合物的有机微纳米小球去除模板剂，得到微纳米空腔材料。

优选地，按重量份计包括：将40-100份粘土，0.8-3份有机微纳米小球，60-120份去离子水混合均匀，得到混合物，其中，将有机微纳米小球作为模板剂；将60-120份碱激液加入到混合均匀的混合物中，加热到40~70 ^oC发生地聚合反应，在有机微纳米小球的表面生成地聚合物；将表面生成地聚合物的有机微纳米小球去除模板剂，得到微纳米空腔材料。

优选地，按重量份计包括：将50份粘土，1份有机微纳米小球，100份去离子水混合均匀，得到混合物，其中，将有机微纳米小球作为模板剂；将100份碱激液加入到混合均匀的混合物中，加热到60 ^oC发生地聚合反应，在有机微纳米小球的表面生成地聚合物；将表面生成地聚合物的有机微纳米小球去除模板剂，得到微纳米空腔材料。

优选地，将表面生成地聚合物的有机微纳米小球去除模板剂的步骤包括：高温焙烧所述表面生成地聚合物的有机微纳米小球，去除模板剂。

优选地，高焙烧温度为300~900 ^oC，焙烧时间为3~6小时。

优选地，焙烧温度为600 ^oC，焙烧时间为4.5小时。

优选地，将表面生成地聚合物的有机微纳米小球去除模板剂的步骤包括：将所述表面生成地聚合物的有机微纳米小球放入到有机溶剂中，浸泡溶解模板剂。

优选地，所述碱激液为含有2%~30%氢氧化钠的水玻璃。

优选地，聚合反应时间为12~24小时。

优选地，所述微纳米空腔材料为微纳米空心腔体或微纳米空心球；所述有机微纳米小球为聚苯乙烯泡沫微球或者淀粉微球；所述粘土矿物为膨润土、高龄土和硅藻土中的任意一种。