CN110482559B

CN110482559B - 一种铝改性酸性硅溶胶及其制备方法和应用

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Publication number: CN110482559B
Application number: CN201910869752.4A
Authority: CN
Inventors: 王国顺; 皮艳; 叶海峰; 林厦涛
Original assignee: Guangdong Well Silicasol Co ltd
Current assignee: Guangdong Well Silicasol Co ltd
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2021-03-30
Anticipated expiration: 2039-09-16
Also published as: CN110482559A

Abstract

本发明涉及一种铝改性酸性硅溶胶及其制备方法和应用，所述制备方法包括：将含铝的硅酸溶液与碱性底液进行混合反应得到铝改性碱性硅溶胶，再将其经阳离子交换树脂反应得到所述铝改性酸性硅溶胶。本发明所述的制备方法制得的酸性硅溶胶金属离子浓度低即纯度高、稳定性好，还具有比传统硅溶胶更大的比表面积，应用领域更加广泛。

Description

一种铝改性酸性硅溶胶及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于硅材料技术领域，具体涉及一种铝改性酸性硅溶胶及其制备方法和应用。

背景技术

硅溶胶是指以相互离散的无定形二氧化硅胶体粒子为分散相的稳定分散体系，是一种性能优良的纳米材料。硅溶胶是由无数胶团共同形成的网络结构，其具有大的比表面积、均匀的粒径分布和丰富的表面硅醇基，因而表现出很高的化学活性，硅溶胶的胶粒之间可以相互作用发生脱水缩和成网状，也可以与许多物体表面作用形成无机硅膜，被广泛的应用于许多工业领域。

硅溶胶根据pH值范围可分为碱性硅溶胶和酸性硅溶胶。由于碱性硅溶胶很稳定，不易凝胶变质，研究技术很成熟。而不稳定的酸性溶胶，研究相对较少，其不稳定问题限制了酸性溶胶在很多领域的应用。但酸性硅溶胶较碱性硅溶胶的金属离子含量更低，具有更广泛的应用前景。

近些年，科研工作者在改善酸性溶胶的稳定性上也取得了一些成果。CN101121520B公开了硅粉水解法制备酸性二氧化硅溶胶，包括水和分散于水中的以硅粉为原料制得的粒径为纳米级或亚微米级的二氧化硅胶体，溶胶的pH值为1.5-3.5，铜离子含量≤50ppb。该溶胶具有较高的稳定性和较高的纯度，能够适用于电子行业、半导体、硬盘、化合物晶体、精密光学器件等的化学机械抛光，因其低铜含量特别在半导体抛光领域有优势。

CN106006651B公开了通过离子交换法制备酸性硅溶胶，其粘度<2cp，pH值为2-3；硅溶胶中二氧化硅的含量为35％-40％，二氧化硅的平均粒径为20-50nm；硅溶胶中Na⁺<500ppm。该发明制得的酸性硅溶胶浓度高、粘度低，在室温下具有较高的稳定性。

上述现有技术虽在一定程度上改善了酸性硅溶胶的稳定性，但改善程度有限，且在酸性硅溶胶纯度的提高上并不显著，因此，开发出一种新的酸性硅溶胶制备方法，使酸性硅溶胶的稳定性和纯度都显著地提高，是非常有意义的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铝改性酸性硅溶胶及其制备方法和应用。该制备方法过程简单、可实现工业化量产，制备得到的铝改性酸性硅溶胶纯度高、稳定性好，且具有更大的比表面积，应用领域更加广泛。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种铝改性酸性硅溶胶的制备方法，所述制备方法包括：将含铝的硅酸溶液与碱性稳定剂滴加到碱性底液中进行反应得到铝改性碱性硅溶胶，再将其经阳离子交换树脂反应得到所述铝改性酸性硅溶胶。

本发明所涉及的制备方法采用将铝元素引入硅酸溶液，再将其与碱性底液反应的方法，制得铝改性碱性硅溶胶，通过在硅酸中加入铝盐，达到合成过程中引入多价铝元素的目的，引入的铝元素一部分取代碱金属离子进入到硅溶胶中二氧化硅胶体粒子的中心胶核；一部分与表面硅醇基发生缩合，形成以铝硅酸盐为表面结构的铝改性硅溶胶，转化成具有Lewis酸性的铝氧胶体粒子，使酸性硅溶胶体系的pH值趋于稳定；此外还有一部分以游离形式存在于溶液中，使得二氧化硅分子间发生分子键合作用，自组装形成不规则的链状的二氧化硅颗粒，得到的硅溶胶较普通球形的硅溶胶，单位体积内具有更多的有效粒子数，比表面积增大。因此，利用本发明所述的制备方法制得的酸性硅溶胶金属离子浓度低即纯度高、稳定性好，还具有比传统硅溶胶更大的比表面积，应用领域更加广泛。且该制备过程简单，可实现工业化量产，具有很好的实用性。

在本发明中，所述碱性底液包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水。

优选地，所述碱性底液的质量分数为pH值为9-14，例如pH＝9、pH＝10、pH＝11、pH＝12、pH＝13或pH＝14等。

优选地，所述碱性稳定剂包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水。

优选地，所述碱性稳定剂的质量分数为2-6％，例如2％、3％、4％、5％或6％等。

在本发明中，所述含铝的硅酸溶液的制备方法包括：将铝盐水溶液与硅酸溶液混合，得到所述含铝的硅酸溶液。

优选地，所述铝盐包括硫酸铝、硝酸铝或明矾中的任意一种或至少两种的组合，所述至少两种的组合例如硫酸铝和硝酸铝的组合、硝酸铝和明矾的组合、硫酸铝和明矾的组合等，其他任意可行的组合方式便不在此一一赘述。

优选地，所述铝盐水溶液的质量分数为1-8％，例如1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％或8％等。

在本发明中，所述硅酸溶液是钠或钾型水玻璃经过酸型阳离子树脂得到的硅酸溶液。所述酸型阳离子树脂为强酸型阳离子树脂。

优选地，所述硅酸溶液为2-4.5(例如2、2.5、3、4或4.5等)波美度。

优选地，所述铝盐水溶液与硅酸溶液的混合在搅拌下进行，混合时间为5-10min，例如5min、6min、7min、8min、9min或10min等。

优选地，所述含铝的硅酸溶液中铝原子与硅原子的摩尔比为(0.002-0.006):1，例如0.002:1、0.003:1、0.004:1、0.005:1或0.006:1等。

所述铝原子与硅原子的摩尔比特定选择为(0.002-0.006):1范围内，是因为摩尔比超过此范围对产品的稳定性能提高不再明显，甚至会改变产品性状，此外还会使原料使用量增大，原料成本增加；小于此范围会使改性程度太小，对产品稳定性提高不大，达不到改性的效果。

优选地，所述含铝的硅酸溶液与碱性稳定剂滴加到碱性底液中进行反应的温度为40-98℃，例如40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、70℃、80℃或98℃等。

优选地，所述含铝的硅酸溶液与碱性稳定剂滴加到碱性底液中进行反应时维持pH值为9-11.2，例如pH＝9、9.5、9.8、10.0、10.5、10.8、11.0或11.2等。

优选地，所述得到铝改性碱性硅溶胶后进行浓缩，可以根据实际需要浓缩制得不同二氧化硅浓度的硅溶胶产品。

优选地，所述浓缩采用超滤浓缩法。

优选地，所述经阳离子交换树脂反应之前先经阴离子交换树脂预反应。

在阳离子交换树脂反应之前先经阴离子交换树脂预反应这样有利于进一步除去胶体溶液中的氯离子，进一步提高硅溶胶的纯度，同时使用硫酸作为阳离子树脂再生剂，也可以避免氯离子浓度的增加。

优选地，所述阳离子树脂与硅溶胶的质量比为(0.5-1.5):1，例如0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、1.0:1、1.2:1、1.3:1或1.5:1等。

所述阳离子树脂与硅溶胶的质量比特定选择为(0.5-1.5):1范围内，是因此超过此范围会造成硅溶胶损失量过多，降低成品的产出率，小于此范围会不利于阳离子的去除。

优选地，所述阳离子交换的时间为0.5-1.5h，例如0.5h、0.6h、0.8h、0.9h、1.0h、1.1h、1.2h、1.3h或1.5h等。

优选地，所述阴离子交换树脂与硅溶胶的质量比为(0.1-1):1，例如0.1:1、0.2:1、0.3:1、0.4:1、0.5:1、0.6:1、0.8:1、0.9:1或1:1等。

所述阴离子树脂与硅溶胶的质量比特定选择为(0.1-1):1范围内，是因此超过此范围会造成硅溶胶损失量过多，降低成品的产出率，小于此范围会不利于阴离子的去除。

优选地，所述阴离子交换的时间为0.5-1.5h，例如0.5h、0.6h、0.8h、0.9h、1.0h、1.1h、1.2h、1.3h或1.5h等。

优选地，所述经阴离子交换树脂预反应之前还经阳离子交换树脂预反应。

在阴离子交换树脂预反应之前还经阳离子交换树脂预反应这样有利于进一步除去胶体体系中的钠离子，提高硅溶胶纯度。

经过上述阴阳离子交换的过程后，能够尽量降低溶胶体系中钠离子和氯离子的含量，使得酸性硅溶胶的稳定性进一步提高。推测原因可能是由于随着储存时间的延长，少量位于胶核内的钠离子和氯离子会游离出来，进入分散层，导致体系电荷分布发生变化，使得pH值升高，导致体系进入不稳定的状态，不利于稳定的储存。

作为本发明的优选技术方案，本发明所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法包括如下步骤：

(1)将铝盐溶于水中制成质量分数为1-8％的铝盐水溶液；

(2)将步骤(1)得到的铝盐水溶液滴加入硅酸溶液中，使铝盐分散于硅酸溶液中，制备铝原子与硅原子摩尔比为(0.002-0.006):1的硅酸溶液；

(3)将步骤(2)得到的含铝的硅酸溶液和碱性稳定剂滴加到碱性底液中，温度保持在40-98℃，pH值保持在9-11.2，得到铝改性碱性硅溶胶；

(4)将步骤(3)得到的铝改性碱性硅溶胶经超滤浓缩，得到二氧化硅质量百分浓度为20-40％的铝改性碱性硅溶胶；

(5)将步骤(4)得到的铝改性碱性硅溶胶依次经阳离子树脂交换、阴离子树脂交换和阳离子树脂交换，得到所述铝改性酸性硅溶胶。

另一方面，本发明提供一种如上所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法制备得到的铝改性酸性硅溶胶。

再一方面，本发明提供一种如上所述的铝改性酸性硅溶胶在半导体抛光、涂料或蓄电池中的应用。

相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明所涉及的制备方法采用将铝元素引入硅酸溶液，再将其与碱性底液反应的方法，制得铝改性碱性硅溶胶，通过在硅酸中加入铝盐，达到合成过程中引入多价铝元素的目的，引入的铝元素一部分取代碱金属离子进入到硅溶胶中二氧化硅胶体粒子的中心胶核；一部分与表面硅醇基发生缩合，形成以铝硅酸盐为表面结构的铝改性硅溶胶，转化成具有Lewis酸性的铝氧胶体粒子，使酸性硅溶胶体系的pH值趋于稳定；此外还有一部分以游离形式存在于溶液中，使得二氧化硅分子间发生分子键合作用，自组装形成不规则的链状的二氧化硅颗粒，得到的硅溶胶较普通球形的硅溶胶，单位体积内具有更多的有效粒子数，比表面积增大。因此，利用本发明所述的制备方法制得的酸性硅溶胶金属离子浓度低即纯度高、稳定性好，还具有比传统硅溶胶更大的比表面积，应用领域更加广泛，具体地，例如，将其作为载体用于催化剂领域中，具有更大的催化效率；在改性方面，能最大化地对硅溶胶表面进行改性，提高改性程度，增强功能化性能；在精密铸造领域中，具有刚好的粘结性能，可使壳型强度增大；在涂料领域中，能使涂料在成膜过程中与介质表面具有更好的粘结性，成膜性能提高。且该制备过程简单，可实现工业化量产，具有很好的实用性。

附图说明

图1是经过铝改性的酸性硅溶胶的电镜图；

图2是未经过铝改性的酸性硅溶胶的电镜图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。

实施例1

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法为：

(1)将硫酸铝溶于水中制成质量分数为5％的硫酸铝水溶液；

(2)将步骤(1)得到的硫酸铝水溶液以50mL/min的速度滴加入新鲜制备的3Be活性硅酸溶液(将水玻璃经过硫酸活化后的强酸型阳离子树脂进行交换得到)中，使铝盐分散于硅酸溶液中，制备铝原子与硅原子摩尔比为0.004:1的硅酸溶液；

(3)将步骤(2)得到的含铝的硅酸溶液和碱性稳定剂(4％的氢氧化钠水溶液)滴加到碱性底液(pH＝12的氢氧化钠溶液)中(含铝硅酸溶液、碱性稳定剂和碱性底液的体积比为10:0.6:5)，温度保持在90℃，pH值保持在9，得到铝改性碱性硅溶胶；

(4)将步骤(3)得到的铝改性碱性硅溶胶经超滤浓缩；

(5)将步骤(4)得到的铝改性碱性硅溶胶经阳离子树脂交换(阳离子树脂与硅溶胶的质量比为1:1，交换时间1h)，得到所述铝改性酸性硅溶胶。

实施例2

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法为：

(1)将硝酸铝溶于水中制成质量分数为3％的硝酸铝水溶液；

(2)将步骤(1)得到的硝酸铝水溶液以40mL/min的速度滴加入新鲜制备的2Be活性硅酸溶液(将水玻璃经过硫酸活化后的强酸型阳离子树脂进行交换得到)中，使铝盐分散于硅酸溶液中，制备铝原子与硅原子摩尔比为0.002:1的硅酸溶液；

(3)将步骤(2)得到的含铝的硅酸溶液和碱性稳定剂(2％的氢氧化钠水溶液)滴加到碱性底液(pH＝9的氢氧化钠溶液)中(含铝硅酸溶液、碱性稳定剂和碱性底液的体积比为10:1:5)，温度保持在60℃，pH值保持在10，得到铝改性碱性硅溶胶；

(4)将步骤(3)得到的铝改性碱性硅溶胶经超滤浓缩；

(5)将步骤(4)得到的铝改性碱性硅溶胶经阳离子树脂交换(其中阳离子树脂与硅溶胶的质量比为1.5:1，交换时间0.5h)，得到所述铝改性酸性硅溶胶。

实施例3

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法为：

(1)将明矾溶于水中制成质量分数为7％的明矾水溶液；

(2)将步骤(1)得到的明矾水溶液以60mL/min的速度滴加入新鲜制备的4.5Be活性硅酸溶液(将水玻璃经过硫酸活化后的强酸型阳离子树脂进行交换得到)中，使铝盐分散于硅酸溶液中，制备铝原子与硅原子摩尔比为0.006:1的硅酸溶液；

(3)将步骤(2)得到的含铝的硅酸溶液和碱性稳定剂(6％的氢氧化钠水溶液)滴加到碱性底液(pH＝14的氢氧化钠溶液)中(含铝硅酸溶液、碱性稳定剂和碱性底液的体积比为10:0.3:5)，温度保持在40℃，pH值保持在11.2，得到铝改性碱性硅溶胶；

(4)将步骤(3)得到的铝改性碱性硅溶胶经超滤浓缩；

(5)将步骤(4)得到的铝改性碱性硅溶胶经阳离子树脂交换(其中阳离子树脂与硅溶胶的质量比为0.5:1，交换时间1.5h)，得到所述铝改性酸性硅溶胶。

实施例4

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(2)中使含铝的硅酸溶液中铝原子与硅原子摩尔比为0.002:1，其他均一致。

实施例5

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(2)中使含铝的硅酸溶液中铝原子与硅原子摩尔比为0.006:1，其他均一致。

实施例6

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(2)中使含铝的硅酸溶液中铝原子与硅原子摩尔比为0.001:1，其他均一致。

实施例7

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(2)中使含铝的硅酸溶液中铝原子与硅原子摩尔比为0.008:1，其他均一致。

实施例8

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中经阳离子树脂交换(阳离子树脂与硅溶胶的质量比为1:1，交换时间1h)之前先经过阴离子树脂交换(阴离子树脂与硅溶胶的质量比为0.5:1，交换时间1h)，其他均一致。

实施例9

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中经阳离子树脂交换(阳离子树脂与硅溶胶的质量比为1:1，交换时间1h)之前先经过阴离子树脂交换(阴离子树脂与硅溶胶的质量比为0.2:1，交换时间1h)，其他均一致。

实施例10

本实施例提供一种铝改性酸性硅溶胶，其制备方法与实施例1的区别仅在于步骤(5)中先经过阳离子树脂交换(阳离子树脂与硅溶胶的质量比为1:1，交换时间1h)，再经过阴离子树脂交换(阴离子树脂与硅溶胶的质量比为0.5:1，交换时间1h)，最后经阳离子树脂交换(阳离子树脂与硅溶胶的质量比为1:1，交换时间1h)，其他均一致。

对比例1

本对比例提供一种未经过铝改性的酸性硅溶胶，制备方法为与实施例1的区别在于，没有步骤(1)和步骤(2)，直接从步骤(3)开始，将步骤(3)中铝的硅酸溶液替换成新鲜制备的硅酸溶液，其他均一致。

评价试验：

(1)对实施例1和对比例1制得的酸性硅溶胶进行电镜观察，对硅溶胶胶粒的聚集状态进行评价，结果如图1和图2所示。图1是实施例1中经过铝改性的酸性硅溶胶电镜图，图中表明：二氧化硅分子自组装形成了不规则的链状的二氧化硅颗粒。图2是对比例1中未经过铝改性的酸性硅溶胶电镜图，图中表明：二氧化硅分子相互聚集形成类似球状的胶团，其比表面积显著小于实施例1中的产品比表面积。

(2)对实施例1-10和对比例1制得的硅溶胶产品进行粒径、二氧化硅浓度、pH值、粘度、钠离子含量、氯离子含量、电导率、50℃储存30天粒径变化率这八个方面的评价。结果如表1所示。

表1

由表1数据可知：

(1)由实施例1-3的数据可知：不同的合成温度控制合成不同粒径的硅溶胶，在所涉及的粒径范围内，粒径越大，酸性硅溶胶的稳定性越好。

(2)对比对比例1与实施例1的数据可知：经过铝改性后的制备的酸性硅溶胶相对于未经过铝改性其稳定性显著提高，粒径变化率由85％降低至18％。推测原因可能是经过铝改性后的酸性硅溶胶，铝进入胶核以及在胶核表面形成铝硅酸盐结构，有利于酸性硅溶胶体系的稳定。

(3)对比实施例4、5、6、7与实施例1的数据可知：铝原子与硅原子的摩尔比大小影响硅溶胶铝改性的程度，进而影响酸性硅溶胶稳定性的增加程度，摩尔比太小，稳定性提高不大，摩尔比太大，一方面增加原料成本，另一方面，引入过量的铝盐反而会破坏体系原有的电荷平衡，降低体系的稳定性。

(4)对比实施例8、9、10和实施例1的数据可知：离子交换过程也对制得的硅溶胶的稳定性产生重要影响，阴阳离子交换能够降低溶胶体系中钠离子和氯离子的含量，同时使得酸性硅溶胶的稳定性进一步提高。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种铝改性酸性硅溶胶及其制备方法和应用，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims

1.一种铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将含铝的硅酸溶液与碱性稳定剂滴加到碱性底液中进行反应得到铝改性碱性硅溶胶，将其经阳离子交换树脂预反应、再经阴离子交换树脂预反应、最后经阳离子交换树脂反应得到所述铝改性酸性硅溶胶；

所述碱性稳定剂为质量分数2-6%的氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水；

所述碱性底液的pH值为9-14；

所述含铝的硅酸溶液中铝原子与硅原子的摩尔比为(0.002-0.006):1；

所述阳离子交换树脂与硅溶胶的质量比为(0.5-1.5):1；

所述阴离子交换树脂与硅溶胶的质量比为(0.4-0.6):1；

所述含铝的硅酸溶液的制备方法包括：将铝盐水溶液与硅酸溶液混合，得到所述含铝的硅酸溶液；所述铝盐包括硫酸铝、硝酸铝或明矾中的任意一种或至少两种的组合；所述铝盐水溶液的质量分数为1-8%。

2.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述碱性底液包括氢氧化钠水溶液、氢氧化钾水溶液或氨水。

3.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述硅酸溶液是钠或钾型水玻璃经过酸型阳离子树脂得到的硅酸溶液。

4.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述硅酸溶液为2-4.5波美度。

5.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述铝盐水溶液与硅酸溶液的混合在搅拌下进行，混合时间为5-10 min。

6.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，将所述含铝的硅酸溶液与碱性稳定剂滴加到碱性底液中进行反应的温度为40-98℃。

7.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，将所述含铝的硅酸溶液与碱性稳定剂滴加到碱性底液中进行反应时，维持反应液的pH值为9-11.2。

8.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述得到铝改性碱性硅溶胶后进行浓缩。

9.如权利要求8所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述浓缩采用超滤浓缩法。

10.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述阳离子交换的时间为0.5-1.5 h。

11.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述阴离子交换的时间为0.5-1.5 h。

12.如权利要求1所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将铝盐溶于水中制成质量分数为1-8%的铝盐水溶液；

（2）将步骤（1）得到的铝盐水溶液滴加入硅酸溶液中，使铝盐分散于硅酸溶液中，制备铝原子与硅原子摩尔比为(0.002-0.006):1的硅酸溶液；

（3）将步骤（2）得到的含铝的硅酸溶液和碱性稳定剂滴加到碱性底液中，温度保持在40-98℃，pH值保持在9-11.2，得到铝改性碱性硅溶胶；

（4）将步骤（3）得到的铝改性碱性硅溶胶经超滤浓缩，得到二氧化硅质量百分浓度为20-40%的铝改性碱性硅溶胶；

（5）将步骤（4）得到的铝改性碱性硅溶胶依次经阳离子树脂交换、阴离子树脂交换和阳离子树脂交换，得到所述铝改性酸性硅溶胶。

13.如权利要求1-12中任一项所述的铝改性酸性硅溶胶的制备方法制备得到的铝改性酸性硅溶胶。

14.如权利要求13所述的铝改性酸性硅溶胶在半导体抛光、涂料或蓄电池中的应用。