CN106219555A - 一种多孔二氧化硅的制备方法 - Google Patents

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陈爱城
刘主良
林翔玲
董君
陈登龙
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    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

本发明公开了一种多孔二氧化硅的制备方法，在水玻璃中加入双氧水，于温度为20~50℃的条件下，在反应釜中搅拌5~60 min后静置，使其凝胶，然后洗涤、干燥、破碎得到多孔二氧化硅。本发明的处理工艺简单，操作便捷，生产成本低廉，并避免酸性原料物带来的环境污染，可快速、便捷的制得多孔二氧化硅。

Description

一种多孔二氧化硅的制备方法
技术领域
本发明属于材料技术领域，具体涉及一种多孔二氧化硅的制备方法。
背景技术
多孔二氧化硅具有绝缘（电、热、声）、耐氧化稳定性、难燃、耐腐蚀、生理惰性等特性，可用于许多不同的领域，俗称“工业味精”。被广泛用于硅橡胶、轮胎、制鞋业、胶黏剂、油漆、涂料、油墨、电子、纸张、化妆品、医药、食品添加剂、农业和催化剂载体等领域。在光化学、催化、生物医学和电池能源等领域有着诱人的应用前景。目前，多孔二氧化硅材料的应用已向环境保护、能量存储等高新技术领域拓展。
多孔二氧化硅材料主要包括白炭黑、硅胶和气凝胶。目前，主要（1）以硫酸、盐酸或二氧化碳等与水玻璃为基本原料生产的二氧化硅，此法虽然工艺简单，但操作周期较长，所用的酸性原料易成为污染源；（2）采用超重力技术、溶胶-凝胶法、化学晶体法、二次结晶法或反相胶束微乳液法等制备多孔二氧化硅，此类工艺流程通常相对复杂、步骤较为繁琐；（3）利用氯硅烷经氢氧焰高温水解制得多孔二氧化硅，虽然该工艺所得多孔二氧化硅性能优越，但其能耗大，生产成本高。因此，上述方法均无法快速便捷的制得多孔二氧化硅材料。
发明内容
本发明的目的是提供一种简单易操作的多孔二氧化硅的制备方法，其目的在于利用该方法以液体水玻璃为原料制备得到多孔二氧化硅。
本发明的技术解决方案：一种多孔二氧化硅的制备方法，其特征在于包括如下步骤：在水玻璃中加入双氧水，于温度为20~50 ℃的条件下，在搅拌釜中搅拌5~30 min后静置使其凝胶，经洗涤、干燥、破碎后得到多孔二氧化硅。
所述的水玻璃模数为1.5~3.5、含量为2~40 wt%。
所述双氧水的浓度为10 wt%~30wt%。
具体地说，本发明的一种多孔二氧化硅的制备方法，包括如下步骤：在5~45 wt%硅酸钠溶液加入10~30 wt%的双氧水，于温度为20~50 ℃的条件下，在反应釜中搅拌5~30 min后静置，使其凝胶、老化，并洗涤、干燥、破碎后得到多孔二氧化硅成品。所得多孔二氧化硅的比表面积150~350 m2·g，若经表面有机改性后可作为硅橡胶、轮胎、制鞋业、胶黏剂、油漆等的添加剂。
本发明是利用二元弱酸H2O2与Na2SiO3反应合成多孔二氧化硅，该合成反应的化学方程式为：
4H2O2+Na2SiO3=SiO2+2NaOH+3H2O+2O2↑
所述的一种多孔二氧化硅的制备方法，其中以硅酸钠为硅源，硅酸钠溶液采用青岛优索化学科技有限公司生产的产品，模数为1.5~3.5、含量为2~40 wt%的硅酸钠溶液。
所述的一种多孔二氧化硅的制备方法，其中双氧水的浓度为10~30 wt%，优选西陇化工股份有限公司生产的产品。
本发明的显著优点在于：本发明的处理工艺简单，操作便捷，生产成本低廉，并避免酸性或碱性反应物带来的二次污染，可快捷制备得到多孔二氧化硅。
具体实施方式
实施例1
将含量34 wt%的硅酸钠溶液100 mL，置于反应釜内搅拌，缓慢加入30 wt%双氧水100mL，于温度为25 ℃条件下在搅拌釜中搅拌30 min，然后静止使其凝胶、洗涤、过滤、干燥、破碎后得到多孔二氧化硅产品。
实施例2
将含量17 wt%的硅酸钠溶液100 mL，置于反应釜内搅拌，缓慢加入30 wt%双氧水100mL，于温度为25 ℃条件下在搅拌釜中搅拌60 min，然后静止使其凝胶、洗涤、过滤、干燥、破碎后得到多孔二氧化硅产品。
实施例3
将含量34 wt%的硅酸钠溶液100 mL，置于反应釜内搅拌，缓慢加入20 wt%双氧水100mL，于温度为25 ℃条件下在搅拌釜中搅拌60 min，然后静止使其凝胶、洗涤、过滤、干燥、破碎后得到多孔二氧化硅产品。
实施例4
将含量5 wt%的硅酸钠溶液100 mL，置于反应釜内搅拌，缓慢加入30 wt%双氧水50 mL，于温度为35 ℃条件下在搅拌釜中搅拌30 min，然后静止使其凝胶、洗涤、过滤、干燥、破碎后得到多孔二氧化硅产品。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (3)

1.一种多孔二氧化硅的制备方法，其特征在于包括如下步骤：在水玻璃中加入双氧水，于温度为20~50 ℃的条件下，在搅拌釜中搅拌5~30 min后静置使其凝胶，经洗涤、干燥、破碎后得到多孔二氧化硅。
2.按照权利要求1所述的一种多孔二氧化硅的制备方法，其特征在于所述的水玻璃模数为1.5~3.5、含量为2~40 wt%。
3.按照权利要求1或2所述的一种多孔二氧化硅的制备方法，其特征在于所述双氧水的浓度为10 wt%~30wt%。
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