[发明专利]活性炭纤维负载有序介孔二氧化硅复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种活性炭纤维负载有序介孔二氧化硅复合材料的制备方法，在活性炭纤维材料的基础上进行优化，以粘胶基活性炭纤维为前驱体，分别将MCM‑41和SBA‑15两种二氧化硅分子筛材料通过水热晶化合成法将其负载到活性炭纤维上，然后在氮气条件下进行高温焙烧，在富含微孔的活性炭纤维表面产生一定数量的介孔，制得活性炭纤维微介孔复合材料，该材料具有较大的比表面积和丰富的介孔和微孔，能作为一种新型的液相中大分子吸附材料。

主权项

一种活性炭纤维负载有序介孔二氧化硅复合材料的制备方法，其特征是：具体步骤如下：（1）活性炭纤维的预处理：将活性炭纤维置于100‑1000 毫升蒸馏水中煮沸2‑4h，取出后用蒸馏水充分冲洗，于60‑105℃烘箱中烘干备用；（2）介孔二氧化硅合成液的制备：MCM‑41合成液配方及制备方法：2.5‑50 克十六烷基三甲基溴化铵、50‑500 克蒸馏水、13.2‑60 克氢氧化铵、60‑200 克乙醇、4.7‑20 克正硅酸四乙酯；室温条件下，将十六烷基三甲基溴化铵溶于H2O中，并加入氢氧化铵，磁力搅拌约20‑60 min后加入乙醇，继续搅拌，得到澄清溶液；向上述澄清溶液中逐滴加入正硅酸四乙酯，滴加完毕后继续搅拌约2‑8 h，得到乳白色溶液，即MCM‑41介孔二氧化硅合成液，备用；SBA‑15合成液配方及制备方法：5‑50 克 EO20PO70EO20、20‑200 毫升 2‑6 M的HCl、10‑60 克 正硅酸四乙酯；将P123溶于HCl中，并在35‑80℃水浴加热条件下搅拌4‑8 h以上，得到无色透明的溶液；加入正硅酸四乙酯，添加完毕后继续搅拌24‑72h，得到的乳白色溶液即为SBA‑15介孔二氧化硅合成液，备用；（3）有序介孔SiO2/ACF复合材料的制备：将一定体积介孔二氧化硅合成液均匀喷洒于一定质量的经预处理的ACF，ACF打卷置入水热反应釜中，放入烘箱反应；取出样品，悬垂置于烘箱中干燥，将烘干样品置入气氛炉，氮气保护，经高温焙烧获得产物介孔SiO2/ACF复合材料；通过变换介孔二氧化硅合成液种类可以制备不同类型的有序介孔SiO2/ACF复合材料。