[发明专利]催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法

说明书

一种催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，包括高纯硅溶胶水化液的制备、抗凝高纯硅溶胶水化液的制备、纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备、纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备、纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备、以及纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备等步骤。本发明通过对高纯硅溶胶的再次水化和特殊的抗凝处理，并创造性地运用了悬浮处理技术、喷雾冷冻技术和冻干升华技术，得到比表面积超高、且形貌均一、表面具有针状突起或凹凸点的粗糙表面的中空纳米微球所组成的胶体或粉末产品，为其作为吸附剂、催化剂或催化剂载体、催化剂粘合剂的应用提供了品质保证；本发明工艺稳定，生产过程不会对环境造成污染，产品性能优良，因此，极具推广和应用价值。

技术领域

本发明涉及一种二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，尤其涉及一种催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，属于二氧化硅溶胶颗粒材料的生产制备技术领域。

背景技术

二氧化硅溶胶或简称硅溶胶，是一种纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，去除部分游离水分后，亦能成为固体；由于硅溶胶中的SiO₂含有大量的水及羟基，故硅溶胶的分子式可以表述为SiO₂·nH₂O。

硅溶胶用途广泛，可以作为吸附剂、表面催化剂、催化剂载体、纺织染料助剂、皮革改性处理剂、颜料的包裹改性剂，以及污水、酒类的澄清剂和絮凝剂，也是造纸行业有效的助留助滤剂、耐火材料的焙烧粘结剂，还可用作食品工业的胶黏剂、电子工业的粘合剂和纳米抛光剂等等。

通过检索，可以获得众多具有特殊用途的硅溶胶的制备方法，如：

发明专利申请《一种光催化凝胶颗粒的制备方法及其应用》(申请号：202010281792.X)、发明专利《一种均匀二氧化硅微球及其制备方法和应用》(申请号：201710045581.4)等，是通过酸性硅溶胶作为起始原料制备相应用途的硅溶胶或二氧化硅微球；

发明专利《一种颗粒形态可控的硅溶胶及其制备方法》(申请号：202010264209.4)，则是通过碱性硅溶胶改变成酸性硅溶胶，从而改变硅溶胶的形貌，得到球形或非球形的硅溶胶，以满足相关需要；

而发明专利申请《一种用于合成SAPO-34分子筛的金属改性硅溶胶及其制备方法》(申请号：202010134980.X)则是通过硅溶胶和金属盐溶液混合沉淀、过滤，得到金属改性硅溶胶，用于特定的用途；

此外，发明专利《TiO₂/硅溶胶的制备方法及其应用》(申请号：201710167999.2)、发明专利《一种以硅溶胶为晶种，水解得到脱硝催化剂用钛硅粉的方法》(申请号：201510510755.0)、发明专利《一种硅溶胶与硅铝溶胶及制备方法和应用以及催化裂化催化剂及制备方法》等，则是通过采用掺杂二氧化钛、氧化铝等获得含有二氧化硅的固体粉末，满足相关的用途；

另外，发明专利《聚烯烃催化剂载体用硅胶的制备方法》(申请号：201510527284.4)、发明专利申请《一种催化剂负载用硅胶载体的制备方法》(申请号：201711211509.0)等，则是提供了催化剂负载用硅胶的制备方法；

同时，发明专利申请《一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法》(申请号：201910508292.2)则提供了一种具有表面拓扑结构的纳米二氧化硅微球的制备方法。

然而，实践表明，采用上述现有技术制备的改性硅溶胶或是改性的二氧化硅固体粉末，都存在着颗粒相互粘连、表面形貌不均一、与催化剂粘结强度低或催化剂相容性差、且生产工艺复杂等问题。

此外，通过一些专业技术文献，如：