CN109011919A - 一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液及用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液及用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料及其制备方法，属于滤料处理技术领域。本发明自制改性二氧化硅纳米溶胶溶液，使用涂层机刮刀刮涂的方法将改性二氧化硅纳米颗粒负载到聚四氟乙烯覆膜滤料的表面，再使用疏水剂对负载二氧化硅纳米颗粒的滤料作进一步改良，最终制得一种适用于高湿环境的高性能滤料。相较于现有滤料，本发明具有疏水性强的优良性能，针对高湿环境中含水率高的粘性微细粉尘，粉尘剥离率高、清灰容易，满足在高湿环境中运行的要求，并且其除尘效率高、使用寿命长极大的减少了运行维护成本，符合国家“节能减排”的相关规定。

Description

一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液及用于高湿烟尘净化的微孔 膜滤料及其制备方法
技术领域
本发明涉及滤料处理技术领域，更具体地说，涉及一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液及用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料及其制备方法。
背景技术
近年来，大气污染严重，雾霾天气频现，空气质量不容乐观。究其原因，雾霾的形成与大气颗粒物尤其是微细颗粒物密切相关。在工业发展中，环保已成为必不可少环节。随着工业的发展以及越来越严格微细颗粒排放标准，用户在环保设备的投入上会越来越多，造成很大的资金压力。在各种样式的除尘器中，袋式除尘器除尘效率高，运行阻力适中，在各行业得到广泛的应用，作为袋式除尘器的核心组件，滤料是决定除尘效率的关键，它可以有效的从源头上减少细颗粒物等大气污染物的排放。
目前使用的滤料主要分为三类：织造纤维滤料、非织造纤维滤料以及复合滤料。织造纤维滤料主要有涤纶绒布、729-Ⅰ涤纶，非织造滤料有涤纶针刺毡、玻纤针刺毡，复合滤料有涤纶毡覆膜滤料、玻纤覆膜滤料、聚四氟乙烯覆膜复合滤料等。
值得注意的是，聚四氟乙烯覆膜滤料除尘性能优异，体现在除尘效率显著，适应范围广两个方面。聚四氟乙烯覆膜滤料的特殊结构使其除尘效率可高达99.99％，大大的超过了国家标准，接近于零排放。聚四氟乙烯覆膜滤料的耐高低温、抗结露与化学性能稳定、不老化等性能决定了聚四氟乙烯覆膜滤料对温度、湿度与腐蚀性气体，相较于市场上的其他类型滤料有着更强的适应能力。
市场上的滤料各有不同的优点，但都无法在高湿环境中保证优良的过滤性能。即使是适用性广的聚四氟乙烯覆膜滤料，在高湿环境中进行除尘工作时也不能十分稳定的运行。目前市场上的应用于高湿环境中的袋式除尘器都普遍存在结露、糊袋、清灰困难等现象，造成除尘器无法正常工作、除尘效果不理想，增加了运行维护成本。为此开发出具有抗水性、易清灰且针对微细粉尘除尘效率高的滤料具有非常重要的现实意义和市场前景。而滤料常用的拒水整理方法有刻蚀法、等离子体处理、电化学沉积、化学气相沉积、层层自组装等，但这些方法设备昂贵，操作复杂，成本较高。
经检索，中国专利申请号201710515924.9，申请日为2017年6月29日，发明创造名称为：一种掺加纳米微孔活性硅的高性能聚四氟乙烯覆膜滤料及制备方法；该申请案的滤料利用聚四氟乙烯微孔膜与聚四氟乙烯针刺毡通过高温热压覆合制备而成，能使粉尘过滤从常规的深层过滤变为表面过滤，更能满足高温高湿高腐蚀性的烟气除尘工况要求；且聚四氟乙烯微孔膜的低表面张力使其对微粉具有很好的不粘性，截留下来的粉尘或物料在达到一定厚度后从滤料表面自动脱落。但该申请案是在聚四氟乙烯乳液中添加一定量的纳米微孔活性硅通过挤出、压延和拉伸工艺制备出聚四氟乙烯微孔膜，再与聚四氟乙烯纤维针刺毡通过高温热压覆合制备了一种高性能聚四氟乙烯覆膜滤料，在制备工艺上较复杂，实现成本也较高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于开发出具有抗水性、易清灰且针对微细粉尘除尘效率高的滤料，提供了一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液及用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料及其制备方法；本发明对二氧化硅颗粒进行改性处理，通过涂层机刮刀刮涂的方法将改性二氧化硅纳米颗粒负载到聚四氟乙烯覆膜滤料上，再使用疏水剂对其做疏水处理，以此进一步增强滤料的疏水性，以改善滤料在高湿环境中的过滤性能。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，包括如下质量百分比的组分：正硅酸乙酯：30％～35％；无水乙醇：50％～55％；去离子水：10％～15％；酸溶液：1％～2％；3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液：2％～4％。
作为本发明更进一步的改进，将3-氨丙基三乙氧基硅烷溶于乙醇溶液中，3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液包括如下质量百分比的组分：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2％～8％，乙醇分析纯：2％～4％，去离子水：90％～96％。
作为本发明更进一步的改进，所述酸溶液为盐酸溶液或硝酸溶液。
作为本发明更进一步的改进，该溶胶溶液的制备方法为：
(1)根据正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和酸溶液的加入比例，首先加入一定量的正硅酸乙酯和无水乙醇，使用磁力搅拌器强力搅拌；
(2)在溶液搅拌至均匀的过程中，以28-35滴/min的速度加入去离子水和酸溶液的混合溶液；
(3)滴加完毕后，将反应混合物搅拌回流一段时间至溶液冷却，继续搅拌12-18min；
(4)向溶液中滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液，经磁力搅拌、震荡至分散均匀。
作为本发明更进一步的改进，所述3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液制备方法为：量取一定质量的3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到乙醇溶液中水解8-12min，其中3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液各组分质量百分比为：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2％～8％；乙醇分析纯：2％～4％；去离子水；90％～96％。
本发明的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，该滤料以无纺布为基布，无纺布单面覆有聚四氟乙烯膜，所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液在聚四氟乙烯镀膜滤料表面形成二氧化硅纳米防水层。
本发明的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料的制备方法，包括以下步骤：
(1)对聚四氟乙烯镀膜滤料进行预处理，先用蒸馏水洗涤一次、再用无水乙醇洗涤一次，置于鼓风干燥箱中于75-85℃温度下烘干至恒定质量，再将聚四氟乙烯镀膜滤料置于含有十二烷苄基三甲氯化铵的氢氧化钠溶液中，在90℃下反应35-45min，然后用蒸馏水冲洗，直至滤料表面PH值呈中性，将滤料置于鼓风干燥箱中于75-85℃烘干至恒定质量，得到预处理好的滤料待用；
(2)将预处理好的滤料置于涂层机上，涂层机刮刀将所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，单面刮涂，将刮涂后滤料置于鼓风机干燥箱中于75-85℃温度下干燥25-35min，重复刮涂步骤至达到涂层厚度为1～4mm的目标负载量；
(3)将滤料浸渍于疏水剂中至饱和状态，再置于烘干箱中于100℃温度下烘焙1-2min，即得到所述微孔膜滤料。
作为本发明更进一步的改进，步骤(3)所述疏水剂为聚硅氮烷溶液。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，其二氧化硅纳米溶胶来源广泛、成本低廉，将二氧化硅纳米溶胶进行改性，应用到过滤材料上是一个新的尝试，纳米二氧化硅颗粒表面自由能低，是制备超疏水材料的适合选择，具有良好的疏水性能；本发明用正硅酸乙酯、乙醇、酸溶液(H+)为原料，采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅纳米溶胶，通过涂层机刮涂的方法将二氧化硅纳米颗粒负载到聚四氟乙烯覆膜滤料上，再使用疏水剂对其进行进一步的疏水处理，提高了滤料的疏水性，使其在高湿环境中，针对粘性粉尘的过滤具有稳定的运行效果；
(2)本发明的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，将二氧化硅纳米颗粒负载到聚四氟乙烯覆膜滤料上，改变了滤料表面的粗糙度，降低了滤料表面与微细粉尘之间的粘附力，使其在除尘过程中，粉尘剥离率高，清灰效果好，不易糊袋，具有良好的不沾性；
(3)本发明的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，现有的聚四氟乙烯覆膜滤料在过滤高含水率粉尘时，水分会透过聚四氟乙烯膜渗入到基布中，基布被润湿后，其抗拉性变差，强度降低，导致在后续的过滤过程及清灰过程中，造成滤料损坏；本发明有良好的疏水性，表面接触角高，在实际运行过程中，不容易被润湿，同时，高强度的二氧化硅提高了滤料的耐磨性能，滤料的机械强度由此得到保证，具有更长的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料的结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、无纺布基布；2、聚四氟乙烯层；3、纳米二氧化硅防水层。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
本实施例的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，包括如下质量百分比的组分：正硅酸乙酯：30％；无水乙醇：55％；去离子水：11％；酸溶液：2％；3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液：2％。其中3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液包括如下质量百分比的组分：3-氨丙基三乙氧基硅烷：8％，乙醇分析纯：2％，去离子水：90％。本实施例的酸溶液采用质量百分比浓度为36％的盐酸溶液。
本实施例的改性二氧化硅纳米溶胶溶液的制备方法为：
(1)根据正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和酸溶液的加入比例，首先加入一定量的正硅酸乙酯和无水乙醇，使用磁力搅拌器强力搅拌；
(2)在溶液搅拌至均匀的过程中，以30滴/min的速度加入去离子水和酸溶液的混合溶液；
(3)滴加完毕后，将反应混合物搅拌回流一段时间至溶液冷却，继续搅拌15min；
(4)所述3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的醇溶液制备方法为：量取一定质量的3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到乙醇溶液中水解10min，向溶液中滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液，经磁力搅拌、震荡至分散均匀。
本实施例用正硅酸乙酯、乙醇、酸溶液(H+)为原料，采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅纳米溶胶，再使用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝改性二氧化硅颗粒表面。溶胶-凝胶法因反应温度低、工艺简单、反应过程易控制、表面功能化简单，最终产品的高均匀性而被广泛的应用于超疏水领域的研究。而对滤料进行疏水改性的有效方法是将表面能低的材料赋予滤料的表面。二氧化硅纳米溶胶是一种轻质纳米多孔性非晶固态材料，因其特殊结构而具有许多优异性能，在高能物理、环境保护和药物载体等诸多领域具有广泛的应用前景。本实施例使用硅烷偶联剂对二氧化硅纳米溶胶进行表面修饰，制备得到的低表面能的改性二氧化硅纳米溶胶成本低廉，对聚四氟乙烯覆膜滤料进行疏水处理，使得滤料疏水性进一步增强。
实施例2
本实施例的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，包括如下质量百分比的组分：正硅酸乙酯：35％；无水乙醇：50％；去离子水：10％；酸溶液：1％；3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液：4％。其中3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液包括如下质量百分比的组分：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2％，乙醇分析纯：4％，去离子水：94％。本实施例的酸溶液采用质量百分比浓度为38％硝酸溶液。
本实施例的改性二氧化硅纳米溶胶溶液的制备方法为：
(1)根据正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和酸溶液的加入比例，首先加入一定量的正硅酸乙酯和无水乙醇，使用磁力搅拌器强力搅拌；
(2)在溶液搅拌至均匀的过程中，以28滴/min的速度加入去离子水和酸溶液的混合溶液；
(3)滴加完毕后，将反应混合物搅拌回流一段时间至溶液冷却，继续搅拌16min；
(4)所述3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的醇溶液制备方法为：量取一定质量的3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到乙醇溶液中水解8min，向溶液中滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液，经磁力搅拌、震荡至分散均匀。
实施例3
本实施例的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，包括如下质量百分比的组分：正硅酸乙酯：32％；无水乙醇：53％；去离子水：11％；酸溶液：1.5％；3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液：2.5％。其中3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液包括如下质量百分比的组分：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2％，乙醇分析纯：2％，去离子水：96％。本实施例的酸溶液采用质量百分比浓度为37％的盐酸溶液。
本实施例的改性二氧化硅纳米溶胶溶液的制备方法为：
(1)根据正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和酸溶液的加入比例，首先加入一定量的正硅酸乙酯和无水乙醇，使用磁力搅拌器强力搅拌；
(2)在溶液搅拌至均匀的过程中，以35滴/min的速度加入去离子水和酸溶液的混合溶液；
(3)滴加完毕后，将反应混合物搅拌回流一段时间至溶液冷却，继续搅拌18min；
(4)所述3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)的醇溶液制备方法为：量取一定质量的3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到乙醇溶液中水解12min，向溶液中滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液，经磁力搅拌、震荡至分散均匀。
实施例4
结合图1，本实施例的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，该滤料以无纺布为基布，无纺布基布1单面覆有聚四氟乙烯层2，利用实施例1所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液在聚四氟乙烯镀膜滤料表面形成二氧化硅纳米防水层3。
本实施例的用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料的制备方法为：
(1)对聚四氟乙烯镀膜滤料进行预处理，先用蒸馏水洗涤一次、再用无水乙醇洗涤一次，置于鼓风干燥箱中于80℃温度下烘干至恒定质量，再将聚四氟乙烯镀膜滤料置于含有十二烷苄基三甲氯化铵的氢氧化钠溶液中，在90℃下反应40min，然后用蒸馏水冲洗，直至滤料表面PH值呈中性，将滤料置于鼓风干燥箱中于80℃烘干至恒定质量，得到预处理好的滤料待用；
(2)本滤料单面过滤，故采用涂层机刮涂的方法将改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，该方法操作简单，可控性强，单面刮涂更可以节省改性二氧化硅纳米溶胶溶液，具体步骤为，将预处理好的滤料置于涂层机上，涂层机刮刀将所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，单面刮涂，将刮涂后滤料置于鼓风机干燥箱中于80℃温度下干燥30min，重复刮涂步骤至达到涂层厚度为4mm的目标负载量；
(3)将滤料浸渍于疏水剂聚硅氮烷溶液中至饱和状态，再置于烘干箱中于100℃温度下烘焙1min，即得到所述微孔膜滤料。
本实施例采用自制二氧化硅纳米溶胶助滤剂，对聚四氟乙烯覆膜滤料进行拒水处理，再使用疏水剂对负载二氧化硅纳米颗粒的滤料作进一步改良。疏水材料的常用制备方法有刻蚀法、等离子体处理、电化学沉积、化学气相沉积、层层自组装等，而这些方法设备昂贵，操作复杂，成本较高。溶胶-凝胶法因反应温度低、工艺简单、反应过程易控制、表面功能化简单，最终产品的高均匀性而被广泛的应用于超疏水领域的研究。纳米二氧化硅颗粒表面自由能低，是制备超疏水材料的适合选择。本实施例用正硅酸乙酯、乙醇、酸溶液(H+)为原料，采用溶胶-凝胶法制备二氧化硅纳米溶胶，使用3-氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)接枝改性二氧化硅颗粒表面，通过涂层机刮涂的方法将二氧化硅纳米颗粒负载到聚四氟乙烯覆膜滤料上，再使用疏水剂对其进行进一步的疏水处理，使其具有类似荷叶表面的结构，滤料的疏水特性明显增加，相较于现有滤料，本实施例具有疏水性能优良、清灰效果好的特点，粉尘剥离率高，不易糊袋，满足在高湿环境中运行的要求，并且其除尘效率高、使用寿命长极大的减少了运行维护成本，符合国家“节能减排”的相关规定。
实施例5
本实施例的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，利用实施例2所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液在聚四氟乙烯镀膜滤料表面形成二氧化硅纳米防水层3。其制备方法为：
(1)对聚四氟乙烯镀膜滤料进行预处理，先用蒸馏水洗涤一次、再用无水乙醇洗涤一次，置于鼓风干燥箱中于75℃温度下烘干至恒定质量，再将聚四氟乙烯镀膜滤料置于含有十二烷苄基三甲氯化铵的氢氧化钠溶液中，在90℃下反应35min，然后用蒸馏水冲洗，直至滤料表面PH值呈中性，将滤料置于鼓风干燥箱中于75℃烘干至恒定质量，得到预处理好的滤料待用；
(2)本滤料单面过滤，故采用涂层机刮涂的方法将改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，该方法操作简单，可控性强，单面刮涂更可以节省改性二氧化硅纳米溶胶溶液，具体步骤为，将预处理好的滤料置于涂层机上，涂层机刮刀将所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，单面刮涂，将刮涂后滤料置于鼓风机干燥箱中于75℃温度下干燥25min，重复刮涂步骤至达到涂层厚度为3mm的目标负载量；
(3)将滤料浸渍于疏水剂聚硅氮烷溶液中至饱和状态，再置于烘干箱中于100℃温度下烘焙2min，即得到所述微孔膜滤料。
实施例6
本实施例的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，利用实施例3所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液在聚四氟乙烯镀膜滤料表面形成二氧化硅纳米防水层3。其制备方法为：
(1)对聚四氟乙烯镀膜滤料进行预处理，先用蒸馏水洗涤一次、再用无水乙醇洗涤一次，置于鼓风干燥箱中于85℃温度下烘干至恒定质量，再将聚四氟乙烯镀膜滤料置于含有十二烷苄基三甲氯化铵的氢氧化钠溶液中，在90℃下反应35min，然后用蒸馏水冲洗，直至滤料表面PH值呈中性，将滤料置于鼓风干燥箱中于85℃烘干至恒定质量，得到预处理好的滤料待用；
(2)本滤料单面过滤，故采用涂层机刮涂的方法将改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，该方法操作简单，可控性强，单面刮涂更可以节省改性二氧化硅纳米溶胶溶液，具体步骤为，将预处理好的滤料置于涂层机上，涂层机刮刀将所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，单面刮涂，将刮涂后滤料置于鼓风机干燥箱中于85℃温度下干燥35min，重复刮涂步骤至达到涂层厚度为1mm的目标负载量；
(3)将滤料浸渍于疏水剂聚硅氮烷溶液中至饱和状态，再置于烘干箱中于100℃温度下烘焙1.5min，即得到所述微孔膜滤料。
实施例7
本实施例的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，利用实施例1所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液在聚四氟乙烯镀膜滤料表面形成二氧化硅纳米防水层3。其制备方法为：
(1)对聚四氟乙烯镀膜滤料进行预处理，先用蒸馏水洗涤一次、再用无水乙醇洗涤一次，置于鼓风干燥箱中于80℃温度下烘干至恒定质量，再将聚四氟乙烯镀膜滤料置于含有十二烷苄基三甲氯化铵的氢氧化钠溶液中，在90℃下反应40min，然后用蒸馏水冲洗，直至滤料表面PH值呈中性，将滤料置于鼓风干燥箱中于80℃烘干至恒定质量，得到预处理好的滤料待用；
(2)本滤料单面过滤，故采用涂层机刮涂的方法将改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，该方法操作简单，可控性强，单面刮涂更可以节省改性二氧化硅纳米溶胶溶液，具体步骤为，将预处理好的滤料置于涂层机上，涂层机刮刀将所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，单面刮涂，将刮涂后滤料置于鼓风机干燥箱中于80℃温度下干燥30min，再在135℃下热处理35min，重复刮涂步骤至达到涂层厚度为4mm的目标负载量；
(3)将滤料浸渍于疏水剂聚硅氮烷溶液中至饱和状态，再置于烘干箱中于100℃温度下烘焙1min，180℃焙烘半分钟，即得到所述微孔膜滤料。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，其特征在于：包括如下质量百分比的组分：正硅酸乙酯：30％～35％；无水乙醇：50％～55％；去离子水：10％～15％；酸溶液：1％～2％；3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液：2％～4％。
2.根据权利要求1所述的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，其特征在于：将3-氨丙基三乙氧基硅烷溶于乙醇溶液中，3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液包括如下质量百分比的组分：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2％～8％，乙醇分析纯：2％～4％，去离子水：90％～96％。
3.根据权利要求2所述的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，其特征在于：所述酸溶液为盐酸溶液或硝酸溶液。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，其特征在于：该溶胶溶液的制备方法为：
(1)根据正硅酸乙酯、无水乙醇、去离子水和酸溶液的加入比例，首先加入一定量的正硅酸乙酯和无水乙醇，使用磁力搅拌器强力搅拌；
(2)在溶液搅拌至均匀的过程中，以28-35滴/min的速度加入去离子水和酸溶液的混合溶液；
(3)滴加完毕后，将反应混合物搅拌回流一段时间至溶液冷却，继续搅拌12-18min；
(4)向溶液中滴加3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液，经磁力搅拌、震荡至分散均匀。
5.根据权利要求4所述的一种改性二氧化硅纳米溶胶溶液，其特征在于：所述3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液制备方法为：量取一定质量的3-氨丙基三乙氧基硅烷加入到乙醇溶液中水解8-12min，其中3-氨丙基三乙氧基硅烷的醇溶液各组分质量百分比为：3-氨丙基三乙氧基硅烷：2％～8％；乙醇分析纯：2％～4％；去离子水；90％～96％。
6.一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料，其特征在于：该滤料以无纺布为基布，无纺布单面覆有聚四氟乙烯膜，如权利要求1-5任一项所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液在聚四氟乙烯镀膜滤料表面形成二氧化硅纳米防水层。
7.一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)对聚四氟乙烯镀膜滤料进行预处理，先用蒸馏水洗涤一次、再用无水乙醇洗涤一次，置于鼓风干燥箱中于75-85℃温度下烘干至恒定质量，再将聚四氟乙烯镀膜滤料置于含有十二烷苄基三甲氯化铵的氢氧化钠溶液中，在90℃下反应35-45min，然后用蒸馏水冲洗，直至滤料表面PH值呈中性，将滤料置于鼓风干燥箱中于75-85℃烘干至恒定质量，得到预处理好的滤料待用；
(2)将预处理好的滤料置于涂层机上，涂层机刮刀将如权利要求1-5任一项所述的改性二氧化硅纳米溶胶溶液负载到滤料表面，单面刮涂，将刮涂后滤料置于鼓风机干燥箱中于75-85℃温度下干燥25-35min，重复刮涂步骤至达到涂层厚度为1～4mm的目标负载量；
(3)将滤料浸渍于疏水剂中至饱和状态，再置于烘干箱中于100℃温度下烘焙1-2min，即得到所述微孔膜滤料。
8.根据权利要求7所述的一种用于高湿烟尘净化的微孔膜滤料的制备方法，其特征在于：步骤(3)所述疏水剂为聚硅氮烷溶液。
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