[发明专利]一种纳米二氧化硅的制备方法

摘要

本发明涉及一种纳米二氧化硅的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明首先利用酸碱和发酵对棉花秸秆纤维丝进行表面改性，通过微生物和化学作用使纤维丝表面微降解，形成高比表面积的多孔结构，再将其炭化进一步提高纤维的吸附性，随后用多巴胺在水中溶解氧的作用下发生自聚交联反应，在炭化纤维粉表面形成多巴胺层，制成改性模板，再将改性模板投入硅酸钠溶液中，再向混合液中通入二氧化碳，在高温下使硅酸脱水生成粒径均一的二氧化硅沉积在模板表面，避免了二氧化硅的团聚，最后煅烧去除模板即可，本发明制备的纳米二氧化硅粒径均一、没有团聚现象发生，并且成本低廉、制备工艺简单，节能环保。

主权项

1.一种纳米二氧化硅的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取2～3kg棉花秸秆用石磙反复碾压20～30min，抽取石磙碾压后的棉花秸秆纤维丝，将抽取的棉花秸秆纤维丝依次用氢氧化钠溶液、盐酸和水分别冲洗10～15min；（2）将上述冲洗后的棉花秸秆纤维丝和枯草芽孢杆菌菌悬液混合，装入发酵罐中并密封发酵，待发酵完成后，取出发酵产物过滤，分离得到发酵滤渣，先将发酵滤渣烘干，再将烘干后的发酵滤渣粉碎并过200目筛，将过筛粉末放入炭化炉中保温炭化，得到炭化纤维粉；（3）将上述得到的炭化纤维粉和多巴胺溶液混合后超声振荡浸渍，待浸渍结束后过滤分离得到滤渣，自然晾干即得改性模板；（4）向底部带有曝气装置的不锈钢反应釜中加入3～5L质量分数为20%硅酸钠溶液和20～30g上述改性模板，启动搅拌器以400～500r/min转速搅拌分散15～20min，待分散完成后，启动反应釜底部的曝气装置向反应釜中进行曝气反应；所述的曝气反应曝气量为400～500mL/min，曝气反应时间为5～7h，曝入的气体为二氧化碳；（5）待上述曝气反应结束后，停止曝气并密封反应釜，升高反应釜温度至60～70℃，保温陈化3～5h，待陈化结束后过滤分离得到滤饼，再将滤饼烘干，得到干燥料；（6）将上述得到的干燥料移入马弗炉中，保温烧结并随炉冷却至室温，出料即得纳米二氧化硅。