[发明专利]一种类球形多孔二氧化硅粉体的制备方法

说明书

一种类球形多孔二氧化硅粉体的制备方法，属于多孔材料领域。包括如下步骤：(1)将各原料混合(水：乙醇：模板剂：氢氧化钠：硅源＝14.5～17.4：3.5～4.2：1.2～1.5：0.005～0.012：1)；(2)在75～95℃温度进行12h～360h的陈化或回流处理，经75～85℃晶化0h～360h、过滤去离子水洗涤；(3)转移至马弗炉中焙烧，按0.1～3℃/min升温速率加热至400～550℃保温3～6h，得到目标粉体材料。本发明原料廉价易得，制备过程简单，避免使用高温高压装置，制备条件容易控制，制备过程排放少等特点，所得多孔吸附材料具有较好的吸附性能。

技术领域

本发明涉及一种类球形二氧化硅粉体的制备方法，属于多孔材料的制备技术领域。

背景技术

引起空气污染的原因包括氮氧化物、挥发性有机物等，其主要来源包括汽车尾气、工业排放等。对于气态污染物的排放控制工作，是当前环境污染治理领域的重要部分。为了控制、减少污染物的排放，实现污染物如挥发性有机物、NO_x等的减量排放的目标，对现有技术的研发与推广提出更高的要求。在多种治理技术中，吸附法由于其简单易行得到广泛的应用，其中的核心是吸附剂的选择，针对不同的污染物，特定的吸附剂选择是该技术治理效果的关键。

纳米二氧化硅材料在诸多领域有着广泛的应用，包括涂料消光剂、打印纸涂布剂、塑料薄膜开口剂、塑胶添加剂、化妆品添加剂等等领域。另外二氧化硅材料，具有来源丰富、比表面积大、孔径结构可调、制备成本较低、无毒等特点，成为一种常用的吸附材料。

通常情况下，多孔二氧化硅为无定形态，在较高的温度处理后会发生一定的骨架收缩而使其比表面积降低，吸附性能下降。而具有良好晶相结构的多孔二氧化硅材料孔道结构均一，热稳定性高在选择性吸附和催化领域受到关注。这类多孔二氧化硅材料的合成一般通过水(醇)热法，需要在高温高压条件下完成，对合成设备和合成条件有较高的要求。例如Silicate-1分子筛多孔材料，可采用水热法(张晓晓等，太原理工大学学报，2014，45(3)：315)，微波合成法(王燕等，应用化工，2013，42(5)：901)等制得。

本发明涉及一种类球形多孔二氧化硅粉体的制备方法，所得材料具有良好的晶相结构(且为特殊结构)、较大的比表面积。因其所用原料成本低廉、制备工艺简单、稳定、易重复，和在气态污染物吸附分离领域潜在的应用价值，同时能够有效避免使用高温高压设备，制备过程条件较为温和，排放低等优点，具有很好的应用前景。

目前，多孔二氧化硅材料其制备方法主要为水(醇)热法、sol-gel法、模板法等。本发明描述的方法是分两步完成一种类球形多孔二氧化硅粉体的制备，首先按照化学计量比称取原料，经物理混合，然后将所得混合物在特定温度静置陈化或回流处理特定时间，再经一定条件下特定时间的晶化过程，后经焙烧处理即可制备得到特殊晶体结构的目标粉体。迄今为止，尚无文献和专利报道该种类球二氧化硅粉体的制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种类球形多孔二氧化硅粉体的制备方法。该方法包括特定温度陈化或特定温度回流、晶化、焙烧步骤实现制备目标催化剂，简化了该类材料的制备步骤、拓宽了原料的使用范围。

所述的一种类球形多孔二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)首先称取各原料，并进行充分混合，混合过程中采用搅拌或/和超声等手段，物料中各组分摩尔比为水：乙醇：模板剂：氢氧化钠：硅源＝14.5～17.4：3.5～4.2：1.2～1.5：0.005～0.012：1；

(2)在75～95℃温度范围内进行t1时间段的陈化或回流处理，12ht1360h，然后经75～85℃温度范围的静置晶化t2时间段、过滤分离去离子水多次洗涤后得到白色粉末，0h≤t2360h；