CN103482628A

CN103482628A - 纤维状纳米硅的制备方法

Info

Publication number: CN103482628A
Application number: CN201310471925.XA
Authority: CN
Inventors: 段涛; 张红; 竹文坤; 刘琨
Original assignee: Southwest University of Science and Technology
Current assignee: Southwest University of Science and Technology
Priority date: 2013-10-11
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-01-01
Anticipated expiration: 2033-10-11
Also published as: CN103482628B

Abstract

本发明公开了一种纤维状纳米硅的制备方法，其特征是：按镁∶二氧化硅为0.3～3∶1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅的纤维蛇纹石，混匀；将混合料装入反应装置中，抽真空，并向反应装置中连续通入氩气，升温至500～800℃、保温反应0.3～6h，再冷至室温，停止通入氩气，收集燃烧反应后产物；与稀盐酸混合反应，然后将反应后物料过滤或离心分离，将固体沉淀物用去离子水洗涤，干燥，磨细，即制得纤维状纳米硅。本发明原料易得、设备与工艺简单、环境友好，制备的纤维状纳米硅具有优良的强度、抗蠕变性、耐高温性能，在纳米导线、开关、线路及高性能光导纤维等方面，在能源存储、环境治理和医药卫生等领域具有良好应用前景。

Description

纤维状纳米硅的制备方法

技术领域

本发明属于硅的制备，涉及一种纤维状纳米硅的制备方法。本发明制备的纤维状纳米硅可作为可见光发光材料，制成光学传感器等纳米器件，在纳米导线、开关、线路及高性能光导纤维等方面，在能源存储、环境治理和医药卫生等领域具有良好应用前景。

背景技术

自从1991年Iijima S发现碳纳米管以来，纤维状一维纳米材料如纳米纤维、纳米线、纳米管、纳米棒具有特殊性能引起了广泛关注，它为实现微系统器件的微型化和功能化创造了条件，已广泛应用于磁性、光学、电子和催化等材料。

现有技术中，制备Si（硅）的方法主要有：镁热还原、碳热还原、SiHCl₃ 的氢化、电化学法等。例如：

2007年Sandhage等在Nature, 2007, 446(7132): 172-175中报道了利用镁热还原反应在低温（650℃）制备多孔硅的方法，以硅藻土（生物质SiO₂）为模板，制得纳米多孔硅的复制物。张海娇等在文献Materials Letters, 2011, 65(11): 1552-1555中以SBA-15、KIT-6分子筛为反应物和模板，用镁热还原的方法制备介孔Si，但介孔Si的有序结构弱于同等条件合成的介孔SiC，其原因可能是硅没有碳支撑介孔分子筛的结构，导致合成的介孔Si骨架坍塌。③文献Acta Physico-Chimica Sinica 2011, 27 (11), 2719- 2725中报道了以SiO₂气凝胶为模板，用镁热还原法在 650℃制备出纳米多孔硅材料。④文献Microporous and Mesoporous Materials, 2011, 142(1): 194-201中用杆状的SBA-15作为模板合成有序的高比表面积的介孔硅。⑤公开号CN 102259858 A公开了以硅的氧化物SiO_X(X=0.5-2)为原料，通过镁热还原反应生成硅和氧化镁的混合物，再使用酸选择性溶解掉氧化镁，最终获得自支撑的多孔硅。⑥公开号CN 103073017 A公开了以具有规整孔道结构的MCM-41介孔分子筛为前驱体，用镁热还原法在较低温度下制得介孔单质硅材料。⑦公开号CN 102145890 A公开了利用镁对SiO₂的还原作用，将SiO₂球还原成空心球状硅纳米材料。但是现有技术制备Si（硅）的方法中普遍存在工序繁多，生产成本高等缺点。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术中的不足，提供一种纤维状纳米硅的制备方法。本发明以主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石和镁为原材料，在自蔓延反应装置或管式气氛炉中通过镁热还原反应获得高纯纤维状纳米硅，原料易得、设备与工艺简单、环境友好且纤维状纳米硅产率高、纯度高，便于从实验室到工厂的工业化扩大生产。制备的纤维状纳米硅（Si）表现出优异的强度、抗蠕变性、耐高温，是一种性能优越的无机材料，并具有比表面积、体积比大和法布里珀罗干涉效应，可作为一种新型可见光发光材料，制成光学传感器等纳米器件；在纳米导线、开关、线路及高性能光导纤维等方面，在能源存储、环境治理和医药卫生等领域具有良好应用前景。

本发明的内容是：一种纤维状纳米硅的制备方法，其特征是包括下列步骤：

a、配料和研磨：按镁：二氧化硅为0.3～3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，将纤维蛇纹石经研磨处理后、与镁粉混合均匀，得混合料；

b、燃烧反应：将混合料按松装密度0.4～1.6g/cm³装入反应装置中，抽真空至0.001MPa，并向反应装置中连续通入氩气（较好的是纯度99.99%的高纯氩气，保护气氛），然后升温至500～800℃、并保温反应0.3～6h，再冷却至室温，停止通入氩气（保护气氛），收集燃烧反应后产物；

c、分离产物：将反应后产物与质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸混合反应、反应时间5 min～3h，以除去反应后产物中的MgO，然后将反应后物料过滤或离心分离（离心分离条件可以为转速6000～16000 rpm、时间5～30min），将固体沉淀物用去离子水洗涤2～5次后，再经干燥，磨细，即制得纤维状纳米硅粉末产物。

本发明的内容中：所述步骤a配料和研磨可以替换为：将镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石经干燥处理后（较好的是在真空干燥箱中，在压力300～1000Pa、温度50～80℃的条件下，干燥处理3～12h），再将纤维蛇纹石经研磨细化处理（处理后直径为20～40nm、长度为0.3～2 μm），再按镁：二氧化硅为0.3～3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，混合均匀，得混合料。

本发明的内容中：步骤b中所述反应装置较好的是高温自蔓延反应技术（self-propagation high temperature synthesis，简称为SHS）制备装置或管式气氛炉。

本发明的内容中：步骤a中所述纤维蛇纹石经研磨处理后的直径较好的为20～40nm、长度较好的为0.3～2 μm。

本发明的内容中：步骤c中所述的反应后产物与质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸混合反应，较好的是按反应后产物中Mg（镁）与所述质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸中Cl（氯）的物质的量的比较好的为1～3：1的比例取反应后产物和质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸，以除去反应后产物中的MgO。

本发明的内容中：步骤c中所述的干燥较好的是在真空干燥箱中，于压力300～1000Pa、温度60～180℃的条件下，干燥2～10h。

本发明的内容中：所述干燥处理较好的是在真空干燥箱中，在压力300～1000Pa、温度50～80℃的条件下，干燥处理3～12h。

本发明的内容中：步骤a中所述的纤维蛇纹石可以且较好的是本专利申请发明人之一段涛等在文献：段涛，彭同江，非金属矿，2008,31(1)：25-27中报道的以石棉尾矿为原料，通过水洗、筛选、净化提纯等工艺得到纤蛇纹石石棉束，以十二烷基苯磺酸钠（简称为SDBS）为表面分散剂对其高速乳化分散，再对充分分散的纤蛇纹石石棉纤维进行酸浸等处理，获得的直径为20～40nm管状的、无定形纤维状纳米二氧化硅；其具体的制备过程是：先将石棉尾矿筛选、提纯，得到纤蛇纹石石棉束，然后加入分散剂SDBS（加入量为石棉尾矿质量的15%），采用乳化机（6000r/min，1h）对其进行充分开松分散；高温煅烧脱去SDBS，按液固比8 :1 将定量分散处理过的纤蛇纹石粉，加入到40%的硫酸水溶液中，搅拌、混合升温至100℃，然后将混合液移置100℃烘箱中恒温反应4h；冷却后过滤酸浸后溶液，对所得滤渣反复洗涤，直至其pH 值呈中性；洗涤干净的滤渣经干燥后，稍加研磨即成细微的灰白色粉末，即为获得的直径为20～40nm 管状的、无定形纤维状纳米二氧化硅；经测定：各元素的质量分数（wt %）为: O，67.65；Mg，17.31；Si，15.04。

本发明的内容中：所述的镁粉较好的是采用市售分析纯（AR）或镁粉优级纯（GR）产品，在反应过程中不仅是还原剂、也是催化剂。

本发明的内容中：步骤b中所述混合料装入反应装置中，可以是按松装密度0.4～1.6 g/㎝³装入耐火材料上或管式气氛炉的坩埚中。

本发明的内容中：步骤b中所述反应可以是通过控制点火装置调节钨丝的温度以实现对混合料的引燃或在管式气氛炉中通过程序升温以实现对混合料的烧结，控制温度的范围是500～800℃。

本发明的内容中：步骤c中所述质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸为一定质量的去离子水与浓盐酸（质量百分比浓度36～38%）混合配制而成；其中适量的稀盐酸为反应后产物中Mg与稀盐酸中Cl物质的量的比为1～3：1的比例混合反应。

本发明的内容中：所述纤维状纳米二氧化硅的粒径为微米（平均直径为几um至100nm）或纳米（平均直径为1～100nm）的纤维状二氧化硅。

本发明的内容中：步骤c中所述制得的产物是纤维状纳米Si，因所用的反应物二氧化硅为纳米纤维状，这种结构并没有因反应坍塌，而是被Si所继承；因此二氧化硅在反应中不仅是反应物，也起到了模板的作用。

本发明的化学反应原理为：

；

。

与现有技术相比，本发明具有下列特点和有益效果：

（1）采用本发明，针对石棉尾矿的等固体废弃物处理利用的现状和成分特点，以及纤维状纳米硅的特点和制备的现状，提供了一种以主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石和镁为原材料，在自蔓延反应装置或管式气氛炉中通过镁热还原反应获得高纯纤维状纳米硅的新方法，其中纤维蛇纹石（SiO₂）为“模板”和氧化剂，镁为催化剂和还原剂；

（2）采用本发明，具有原料纤维蛇纹石（SiO₂）天然易得、设备与工艺简单、环境友好且纤维状硅产率高等独特优势；

（3）本发明为了更好地实现燃烧反应制备纤维状纳米硅，通过控制镁粉与纤维蛇纹石（SiO₂）的最佳配比，通过设计反应物反应的温度、保温时间，经过大量的优化实验，形成适用纤维状纳米硅的配料比和热工工艺；充分利用纤维蛇纹石（SiO₂）作为氧化剂和 “模板”，选择出最佳反应温度和保温时间以实现制备纤维状纳米硅；

（4）采用本发明，突破了现有技术中制备三维、二维硅（Si）的碳热还原法（温度≥2000℃）、在熔融盐中用电化学还原法制备固体硅（温度≤850℃）等方法中苛刻的高温条件，克服了工序繁多，生产成本高等缺点；

（5）采用本发明，制得的纤维状纳米硅表现出优异的强度、抗蠕变性、耐高温，是一种性能优越的无机材料，并具有比表面积、体积比大和法布里珀罗干涉效应，可作为一种新型可见光发光材料，制成光学传感器等纳米器件；在纳米导线、开关、线路及高性能光导纤维等方面，在能源存储、环境治理和医药卫生等领域具有良好应用前景；

（6）本发明产品制备工艺简单，工序简便，操作方便，成本低廉，后续处理方式方便；采用高温自蔓延反应技术和管式气氛炉制备高纯纤维状纳米硅的方法节约时间，可充分利用能源、设备，工艺简单，效率高，利于从实验室到工厂的工业化扩大生产，产品纯度高、产量高；将为石棉矿山循环利用石棉尾矿、实现企业和矿产资源的可持续发展提供一条新的途径，实用性强。

具体实施方式

下面给出的实施例拟以对本发明作进一步说明，但不能理解为是对本发明保护范围的限制，该领域的技术人员根据上述本发明的内容对本发明作出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。

实施例1：

称量前将原料纤维蛇纹石（SiO₂）在真空干燥箱中干燥处理（300～1000Pa，50～80℃，3～12h），取适量的纤维蛇纹石（SiO₂）研磨，通过200目的筛网，按摩尔比0.3～3进行取样，并混合均匀；将混均的混合物按松装密度0.4～1.6 g/cm³装入反应器中，抽真空至0.001MPa，并向反应装置中连续通入高纯氩气（纯度99.99%，保护气氛），然后升温至600℃，样品发生反应，保温2h，冷却至室温，停止通入保护气氛，收集燃烧产物；将得到的燃烧产物与100ml的质量分数为5％的稀盐酸反应，直至氧化镁完全反应，将反应液过滤或离心，条件（转速6000～16000 rpm、时间5～30min），倒去上清液，用去离子水洗涤3～7次，收集下层沉淀，在真空干燥箱中干燥处理（300～1000Pa，60～180℃，2～10h），经细磨后，得到纳米纤维状硅（直径为20～40nm，长度为0.3～2um）。

实施例2：

称量前将原料纤维蛇纹石（SiO₂）在真空干燥箱中干燥处理（300～1000Pa，50～80℃，3～12h），取适量的纤维蛇纹石（SiO₂）研磨，通过200目的筛网，按摩尔比0.3～3进行取样，并混合均匀；将混均的混合物按松装密度0.4～1.6 g/cm³装入反应器中，抽真空至0.001MPa，并向反应装置中连续通入高纯氩气（纯度99.99%，保护气氛），然后升温至700℃，样品发生反应，保温2h，冷却至室温，停止通入保护气氛，收集燃烧产物；将得到的燃烧产物与100ml的质量分数为10％的稀盐酸反应，直至氧化镁完全反应，将反应液过滤或离心，条件（转速6000～16000 rpm、时间5～30min），倒去上清液，用去离子水洗涤3～7次，收集下层沉淀，在真空干燥箱中干燥处理（300～1000Pa，60～180℃，2～10h），经细磨后，得到纳米纤维状硅（直径为20～40nm，长度为0.3～2um）。

实施例3：

称量前将原料纤维蛇纹石（SiO₂）在真空干燥箱中干燥处理（300～1000Pa，50～80℃，3～12h），取适量的纤维蛇纹石（SiO₂）研磨，通过200目的筛网，按摩尔比0.3～3进行取样，并混合均匀；将混均的混合物按松装密度0.4～1.6 g/cm³装入反应器中，抽真空至0.001MPa，并向反应装置中连续通入高纯氩气（纯度99.99%，保护气氛），然后升温至800℃，样品发生反应，保温3h，冷却至室温，停止通入保护气氛，收集燃烧产物；将得到的燃烧产物与100ml的体积分数为15％的稀盐酸反应，直至氧化镁完全反应，将反应液过滤或离心，条件（转速6000～16000 rpm、时间5～30min），倒去上清液，用去离子水洗涤3～7次，收集下层沉淀，在真空干燥箱中干燥处理（300～1000Pa，60～180℃，2～10h），经细磨后，得到纳米纤维状硅（直径为20～40nm，长度为0.3～2um）。

实施例4：

一种纤维状纳米硅的制备方法，包括下列步骤：

a、配料和研磨：按镁：二氧化硅为1.6：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，将纤维蛇纹石经研磨处理后、与镁粉混合均匀，得混合料；

b、燃烧反应：将混合料按松装密度0.4～1.6g/cm³装入反应装置中，抽真空至0.001MPa，并向反应装置中连续通入氩气（较好的是纯度99.99%的高纯氩气，保护气氛），然后升温至650℃、并保温反应3h，再冷却至室温，停止通入氩气（保护气氛），收集燃烧反应后产物；

c、分离产物：将反应后产物与质量百分比浓度为15％的稀盐酸混合反应、反应时间1.5h，以除去反应后产物中的MgO，然后将反应后物料过滤或离心分离（离心分离条件可以为转速6000～16000 rpm、时间5～30min），弃去液体，将固体沉淀物用去离子水洗涤4次后，再经干燥，磨细，即制得纤维状纳米硅粉末产物。

实施例5：

一种纤维状纳米硅的制备方法，包括下列步骤：

a、配料和研磨：按镁：二氧化硅为0.3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，将纤维蛇纹石经研磨处理后、与镁粉混合均匀，得混合料；

b、燃烧反应：将混合料按松装密度0.4～1.6g/cm³装入反应装置中，抽真空至0.001MPa，并向反应装置中连续通入氩气（较好的是纯度99.99%的高纯氩气，保护气氛），然后升温至800℃、并保温反应0.3h，再冷却至室温，停止通入氩气（保护气氛），收集燃烧反应后产物；

c、分离产物：将反应后产物与质量百分比浓度为5％的稀盐酸混合反应、反应时间3h，以除去反应后产物中的MgO，然后将反应后物料过滤或离心分离（离心分离条件可以为转速6000～16000 rpm、时间5～30min），弃去液体，将固体沉淀物用去离子水洗涤2次后，再经干燥，磨细，即制得纤维状纳米硅粉末产物。

实施例6：

一种纤维状纳米硅的制备方法，包括下列步骤：

a、配料和研磨：按镁：二氧化硅为3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，将纤维蛇纹石经研磨处理后、与镁粉混合均匀，得混合料；

c、分离产物：将反应后产物与质量百分比浓度为25％的稀盐酸混合反应、反应时间5 minh，以除去反应后产物中的MgO，然后将反应后物料过滤或离心分离（离心分离条件可以为转速6000～16000 rpm、时间5～30min），弃去液体，将固体沉淀物用去离子水洗涤5次后，再经干燥，磨细，即制得纤维状纳米硅粉末产物。

实施例7～13：

一种纤维状纳米硅的制备方法，包括下列步骤：

各实施例中各原料组分的具体摩尔比用量见下表：

c、分离产物：将反应后产物与质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸混合反应、反应时间5 min～3h，以除去反应后产物中的MgO，然后将反应后物料过滤或离心分离（离心分离条件可以为转速6000～16000 rpm、时间5～30min），弃去液体，将固体沉淀物用去离子水洗涤2～5次后，再经干燥，磨细，即制得纤维状纳米硅粉末产物。

实施例14：

一种纤维状纳米硅的制备方法，所述步骤a配料和研磨替换为：将镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石经干燥处理后（较好的是在真空干燥箱中，在压力300～1000Pa、温度50～80℃的条件下，干燥处理3～12h），再将纤维蛇纹石经研磨细化处理（处理后直径为20～40nm、长度为0.3～2 μm），再按镁：二氧化硅为1.5：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，混合均匀，得混合料；其它同实施例4～13中任一，省略。

实施例15：

一种纤维状纳米硅的制备方法，所述步骤a配料和研磨替换为：将镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石经干燥处理后（较好的是在真空干燥箱中，在压力300～1000Pa、温度50～80℃的条件下，干燥处理3～12h），再将纤维蛇纹石经研磨细化处理（处理后直径为20～40nm、长度为0.3～2 μm），再按镁：二氧化硅为0.3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，混合均匀，得混合料；其它同实施例4～13中任一，省略。

实施例16：

一种纤维状纳米硅的制备方法，所述步骤a配料和研磨替换为：将镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石经干燥处理后（较好的是在真空干燥箱中，在压力300～1000Pa、温度50～80℃的条件下，干燥处理3～12h），再将纤维蛇纹石经研磨细化处理（处理后直径为20～40nm、长度为0.3～2 μm），再按镁：二氧化硅为3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅（SiO₂）的纤维蛇纹石，混合均匀，得混合料；其它同实施例4～13中任一，省略。

上述实施例4～13中：步骤b中所述反应装置较好的是高温自蔓延反应技术（self-propagation high temperature synthesis，简称为SHS）制备装置或管式气氛炉。

上述实施例4～13中：步骤a中所述纤维蛇纹石经研磨处理后的直径较好的为20～40nm、长度较好的为0.3～2 μm。

上述实施例4～13中：步骤c中所述的反应后产物与质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸混合反应，是按反应后产物中Mg（镁）与所述质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸中Cl（氯）的物质的量的比较好的为1～3：1的比例取反应后产物和质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸，以除去反应后产物中的MgO。

上述实施例4～13中：步骤c中所述的干燥较好的是在真空干燥箱中，于压力300～1000Pa、温度60～180℃的条件下，干燥2～10h。

上述实施例4～13中：所述干燥处理较好的是在真空干燥箱中，在压力300～1000Pa、温度50～80℃的条件下，干燥处理3～12h。

上述实施例4～13中：步骤a中所述的纤维蛇纹石可以且较好的是本专利申请发明人之一段涛等在文献：段涛，彭同江，非金属矿，2008,31(1)：25-27中报道的以石棉尾矿为原料，通过水洗、筛选、净化提纯等工艺得到纤蛇纹石石棉束，以十二烷基苯磺酸钠（简称为SDBS）为表面分散剂对其高速乳化分散，再对充分分散的纤蛇纹石石棉纤维进行酸浸等处理，获得的直径为20～40nm管状的、无定形纤维状纳米二氧化硅；其具体的制备过程是：先将石棉尾矿筛选、提纯，得到纤蛇纹石石棉束，然后加入分散剂SDBS（加入量为石棉尾矿质量的15%），采用乳化机（6000r/min，1h）对其进行充分开松分散；高温煅烧脱去SDBS，按液固比8 :1 将定量分散处理过的纤蛇纹石粉，加入到40%的硫酸水溶液中，搅拌、混合升温至100℃，然后将混合液移置100℃烘箱中恒温反应4h；冷却后过滤酸浸后溶液，对所得滤渣反复洗涤，直至其pH 值呈中性；洗涤干净的滤渣经干燥后，稍加研磨即成细微的灰白色粉末，即为获得的直径为20～40nm 管状的、无定形纤维状纳米二氧化硅；经测定：各元素的质量分数（wt %）为: O，67.65；Mg，17.31；Si，15.04。

上述实施例4～13中：所述的镁粉较好的是采用市售分析纯（AR）或镁粉优级纯（GR）产品，在反应过程中不仅是还原剂、也是催化剂。

上述实施例4～13中：步骤b中所述混合料装入反应装置中，可以是按松装密度0.4～1.6 g/㎝³装入耐火材料上或管式气氛炉的坩埚中。

上述实施例4～13中：步骤b中所述反应可以是通过控制点火装置调节钨丝的温度以实现对混合料的引燃或在管式气氛炉中通过程序升温以实现对混合料的烧结，控制温度的范围是500～800℃。

上述实施例4～13中：步骤c中所述质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸为一定质量的去离子水与浓盐酸（质量百分比浓度36～38%）混合配制而成；其中适量的稀盐酸为反应后产物中Mg与稀盐酸中Cl物质的量的比为1～3：1的比例混合反应。

上述实施例4～13中：所述纤维状纳米二氧化硅的粒径为微米（平均直径为几um至100nm）或纳米（平均直径为1～100nm）的纤维状二氧化硅。

上述实施例中：所采用的各原料均为市售产品。

上述实施例中：所采用的百分比例中，未特别注明的，均为质量（重量）百分比例或本领域技术人员公知的百分比例；所述质量（重量）份可以均是克或千克。

上述实施例中：各步骤中的工艺参数(温度、时间、浓度等)和各组分用量数值等为范围的，任一点均可适用。

本发明内容及上述实施例中未具体叙述的技术内容同现有技术。

本发明不限于上述实施例，本发明内容所述均可实施并具有所述良好效果。

Claims

1.一种纤维状纳米硅的制备方法，其特征是包括下列步骤：

a、配料和研磨：按镁：二氧化硅为0.3～3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅的纤维蛇纹石，将纤维蛇纹石经研磨处理后、与镁粉混合均匀，得混合料；

b、燃烧反应：将混合料按松装密度0.4～1.6g/cm³装入反应装置中，抽真空至0.001MPa，并向反应装置中连续通入氩气，然后升温至500～800℃、并保温反应0.3～6h，再冷却至室温，停止通入氩气，收集燃烧反应后产物；

c、分离产物：将反应后产物与质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸混合反应、反应时间5 min～3h，然后将反应后物料过滤或离心分离，将固体沉淀物用去离子水洗涤2～5次后，再经干燥，磨细，即制得纤维状纳米硅粉末产物。

2.按权利要求1所述纤维状纳米硅的制备方法，其特征是：所述步骤a配料和研磨替换为：将镁粉和主要化学成分为二氧化硅的纤维蛇纹石经干燥处理后，再将纤维蛇纹石经研磨细化处理，再按镁：二氧化硅为0.3～3：1的摩尔比取镁粉和主要化学成分为二氧化硅的纤维蛇纹石，混合均匀，得混合料。

3.按权利要求1或2所述纤维状纳米硅的制备方法，其特征是：步骤b中所述反应装置是高温自蔓延反应技术制备装置或管式气氛炉。

4.按权利要求1或2所述纤维状纳米硅的制备方法，其特征是：步骤a中所述纤维蛇纹石经研磨处理后的直径为20～40nm、长度为0.3～2 μm。

5.按权利要求1或2所述纤维状纳米硅的制备方法，其特征是：步骤c中所述的反应后产物与质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸混合反应，是按反应后产物中Mg与所述质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸中Cl的物质的量的比为1～3：1的比例取反应后产物和质量百分比浓度为5～25％的稀盐酸。

6.按权利要求1或2所述纤维状纳米硅的制备方法，其特征是：步骤c中所述的干燥是在真空干燥箱中，于压力300～1000Pa、温度60～180℃的条件下，干燥2～10h。

7.按权利要求2所述纤维状纳米硅的制备方法，其特征是：所述干燥处理是在真空干燥箱中，在压力300～1000Pa、温度50～80℃的条件下，干燥处理3～12h。