CN1944306B - 一种制备多孔玻璃的方法 - Google Patents
一种制备多孔玻璃的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1944306B CN1944306B CN200610114037A CN200610114037A CN1944306B CN 1944306 B CN1944306 B CN 1944306B CN 200610114037 A CN200610114037 A CN 200610114037A CN 200610114037 A CN200610114037 A CN 200610114037A CN 1944306 B CN1944306 B CN 1944306B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- sintered glass
- porous glass
- temperature
- surface area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备多孔玻璃的方法。该方法，是在温度为150℃-350℃，压强为大于反应温度下水的饱和蒸汽压，小于等于20MPa的环境下，将硅酸盐玻璃与水接触反应0.5-3小时，得到多孔玻璃。利用本发明的方法所获得的多孔玻璃材料呈核壳型，表面均匀覆盖微米级的薄片阵列结构，壳层为孔分布均一的中孔结构，内核为致密的玻璃材料。材料机械强度高、比表面积大、热稳定性和水热稳定性好，可用作高效液相色谱填料、催化剂的优良载体。本发明的方法具有过程简便，无需其他化学试剂和致孔剂，环境污染小等优点，为多孔玻璃材料的制备提供了新的思路。
Description
技术领域
本发明涉及一种制备多孔玻璃的方法。
背景技术
多孔玻璃具有高机械强度、孔径分布窄、表面具有游离硅羟基易于修饰衍生等优点，而被广泛应用于酶的固定化、色谱填料、催化剂载体和化工分离等众多领域。
传统制备多孔玻璃的方法是高温熔炼一定配比的Na2O-B2O3-SiO2系玻璃，使之发生微观相分离，生成可溶于酸的Na2O-B2O3相及不溶于酸的高硅相。使用酸处理溶解Na2O-B2O3相，得到多孔玻璃。这一方法存在过程复杂、成本高、能量消耗大、酸碱用量大等缺点，限制了多孔玻璃的应用前景。因此，迫切需要发展过程简便、污染小的制备多孔玻璃的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备多孔玻璃的方法。
本发明所提供的制备多孔玻璃的方法，是在温度为150℃-350℃，压强为大于反应温度下水的饱和蒸汽压(150℃-350℃反应温度下水的饱和蒸汽压的范围为476.24kPa-16538.5kPa)，小于等于20MPa的环境下，将硅酸盐玻璃与水接触反应0.5-3小时，得到多孔玻璃。
所述硅酸盐玻璃与水用量以水浸没硅酸盐玻璃为宜。
本发明的方法可用各种硅酸盐玻璃材料作为原料，如钠硅酸盐玻璃。
本发明的原理如下：亚临界水(温度范围为100-374℃，压强范围为相应温度下水的饱和蒸汽压-22.07MPa)具有高渗透性、高溶解能力，用其处理硅酸盐玻璃材料，通过与玻璃骨架的相互作用，溶解玻璃中的部分可溶组分，形成多孔玻璃结构，实现了一步法制备核壳型多孔玻璃。
利用本发明的方法所获得的多孔玻璃材料呈核壳型，表面均匀覆盖微米级的薄片阵列结构，壳层为孔分布均一的中孔结构，内核为致密的玻璃材料，使用过程中，材料不发生碎裂。材料机械强度高、比表面积大、热稳定性和水热稳定性好，可用作高效液相色谱填料、催化剂的优良载体。
本发明的方法具有过程简便，无需其他化学试剂和致孔剂，环境污染小等优点，为多孔玻璃材料的制备提供了新的方法。
具体实施方式
实施例1、多孔玻璃的制备
将2.5g Na2O-CaO-SiO2系统硅酸盐玻璃微球(钠钙玻璃微珠，河北永清县驰野玻璃微珠有限公司)置于反应釜内，以0.8ml/min的流速向反应釜内连续通入去离子水，保持反应釜内压力为16MPa.逐渐提高反应釜温度至300℃，在该温度压力下保持1h后，停止加热和去离子水的流动，待反应釜冷却至室温后取出玻璃材料.得到核壳型多孔玻璃，其表面具有均匀的1-2μm厚的薄片阵列结构；薄片阵列结构里层为壳层，该壳层具有均一的直径为4nm的中孔；中心为内核，内核为致密的玻璃材料.
经氮气吸附脱附方法检测，使用BET方程计算材料比表面积，表明该多孔玻璃的比表面积为37.55m2/g(比表面积＝多孔玻璃的总表面积/多孔玻璃的总质量；多孔玻璃的总质量中包含多孔玻璃中心内核的质量)；
经550℃下焙烧上述制备的多孔玻璃12h，多孔玻璃微球结构不发生明显变化，在沸水中回流72h，多孔玻璃微球结构不发生明显变化，表明本发明的多孔玻璃的热稳定性和水热稳定性好。
实施例2、多孔玻璃的制备
将2.5g Na2O-CaO-SiO2系统硅酸盐玻璃微球(钠钙玻璃微珠，河北永清县驰野玻璃微珠有限公司)置于反应釜内，以0.8ml/min的流速向反应釜内连续通入去离子水，保持反应釜内压力为10MPa。逐渐提高反应釜温度至250℃，在该温度压力下保持1h后，停止加热和去离子水的流动，待反应釜冷却至室温后取出玻璃材料。得到核壳型多孔玻璃，其表面具有均匀的1-2μm厚的薄片阵列结构；薄片阵列结构里层为壳层，该壳层具有均一的直径为4nm的中孔；中心为内核，内核为致密的玻璃材料。
经氮气吸附脱附方法检测，使用BET方程计算材料比表面积，表明该多孔玻璃的比表面积为14.02m2/g(比表面积＝多孔玻璃的总表面积/多孔玻璃的总质量；多孔玻璃的总质量中包含多孔玻璃中心内核的质量)；
经550℃下焙烧12h，多孔玻璃微球结构不发生明显变化，在沸水中回流72h，多孔玻璃微球结构不发生明显变化，表明本发明的多孔玻璃的热稳定性和水热稳定性好。
实施例3、多孔玻璃的制备
将2.5g Na2O-CaO-SiO2系统硅酸盐玻璃微球(钠钙玻璃微珠，河北永清县驰野玻璃微珠有限公司)置于反应釜内，以5ml/min的流速向反应釜内通入去离子水，使反应釜压力达到10MPa，停止水的流动(此处相当于水的流速为0)，保持反应釜内压力为10MPa。逐渐提高反应釜温度至150℃，在该温度压力下保持0.5h后，停止加热，待反应釜冷却至室温后取出玻璃材料。得到核壳型多孔玻璃，其表面具有均匀的1-2μm厚的薄片阵列结构；薄片阵列结构里层为壳层，该壳层具有均一的直径为4nm的中孔；中心为内核，内核为致密的玻璃材料。
经氮气吸附脱附方法检测，使用BET方程计算材料比表面积，表明该多孔玻璃的比表面积为2.03m2/g(比表面积＝多孔玻璃的总表面积/多孔玻璃的总质量；多孔玻璃的总质量中包含多孔玻璃中心内核的质量)；
经550℃下焙烧12h，多孔玻璃微球不发生明显变化，在沸水中回流72h，多孔玻璃微球不发生明显变化，表明本发明的多孔玻璃的热稳定性和水热稳定性好。
实施例4、多孔玻璃的制备
将2.5g Na2O-CaO-SiO2系统硅酸盐玻璃微球(钠钙玻璃微珠，河北永清县驰野玻璃微珠有限公司)置于反应釜内，以0.5倍反应釜体积/min的流速向反应釜内连续通入去离子水，保持反应釜内压力为20MPa.逐渐提高反应釜温度至350℃，在该温度压力下保持3h后，停止加热和去离子水的流动，待反应釜冷却至室温后取出玻璃材料.得到核壳型多孔玻璃，其表面具有均匀的1-2μm厚的薄片阵列结构；薄片阵列结构里层为壳层，该壳层具有均一的直径为4nm的中孔；中心为内核，内核为致密的玻璃材料.
经氮气吸附脱附方法检测，使用BET方程计算材料比表面积，表明该多孔玻璃的比表面积为54.17m2/g(比表面积＝多孔玻璃的总表面积/多孔玻璃的总质量；多孔玻璃的总质量中包含多孔玻璃中心内核的质量)；
经550℃下焙烧12h，多孔玻璃微球不发生明显变化，在沸水中回流72h，多孔玻璃微球不发生明显变化，表明本发明的多孔玻璃的热稳定性和水热稳定性好。
Claims (4)
1.一种制备多孔玻璃的方法，是在温度为150℃-350℃，压强为大于反应温度下水的饱和蒸汽压，小于等于20MPa的环境下，将硅酸盐玻璃微球与水接触反应0.5-3小时，得到多孔玻璃；其特征在于：所述硅酸盐玻璃微球为Na2O-CaO-SiO2系统硅酸盐玻璃微球；所述水是连续通入的。
2.由权利要求1所述的方法制备的多孔玻璃。
3.权利要求2所述的多孔玻璃在作为液相色谱填料中的应用。
4.权利要求2所述的多孔玻璃在作为催化剂的载体中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610114037A CN1944306B (zh) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | 一种制备多孔玻璃的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN200610114037A CN1944306B (zh) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | 一种制备多孔玻璃的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1944306A CN1944306A (zh) | 2007-04-11 |
| CN1944306B true CN1944306B (zh) | 2010-05-12 |
Family
ID=38043986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200610114037A Expired - Fee Related CN1944306B (zh) | 2006-10-25 | 2006-10-25 | 一种制备多孔玻璃的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1944306B (zh) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101993200B (zh) * | 2009-08-10 | 2012-03-28 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 含铜纳米粒子的多孔玻璃及其制备方法 |
| CN102001830B (zh) * | 2009-08-31 | 2012-03-28 | 海洋王照明科技股份有限公司 | 含银纳米粒子的多孔玻璃及其制备方法 |
| CN103553343B (zh) * | 2013-10-31 | 2015-12-09 | 河北勇龙邦大新材料有限公司 | 一种利用废玻璃制备微孔泡沫玻璃的方法 |
| CN104724916A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-06-24 | 西安交通大学 | 一种闭气孔内含高压气体的高强度多孔玻璃的制备方法 |
| DE102015224005B4 (de) * | 2015-12-02 | 2017-08-31 | Universität Leipzig | Verfahren zur Herstellung von Formkörpern aus Glas mit poröser Hülle und homogenem Kern, daraus hergestellte Formkörper und deren Verwendung |
| CN107117822A (zh) * | 2017-06-30 | 2017-09-01 | 合肥利裕泰玻璃制品有限公司 | 一种含有多种金属的多孔玻璃的制备方法 |
-
2006
- 2006-10-25 CN CN200610114037A patent/CN1944306B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| Z.Matamoros-Veloza,etal.Preparation of porous glass-ceramics under differenthydrothermal hot pressing conditions.solid state ionics172.2004,172597-600. * |
| 陈永熙等.多孔玻璃制备酸浸析过程微量硼的测定.武汉理工大学学报20 11.2001,20(11),11-13. |
| 陈永熙等.多孔玻璃制备酸浸析过程微量硼的测定.武汉理工大学学报20 11.2001,20(11),11-13. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1944306A (zh) | 2007-04-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1944306B (zh) | 一种制备多孔玻璃的方法 | |
| CN101987296B (zh) | 歧化SiH2Cl2制备SiH4的方法 | |
| CN102951650B (zh) | 一种快速制备SiO2气凝胶的常压干燥方法 | |
| Bruinsma et al. | Mesoporous silica synthesized by solvent evaporation: spun fibers and spray-dried hollow spheres | |
| CN100563829C (zh) | 整体式负载型碳分子筛催化剂及其制备方法应用 | |
| Shi et al. | Cost-effective synthesis of silica aerogels from fly ash via ambient pressure drying | |
| Naik et al. | Formation of silicalite-1 hollow spheres by the self-assembly of nanocrystals | |
| CN101612581B (zh) | 用于富氢气体中co净化的介孔-大孔整体式催化剂及制备 | |
| Sachse et al. | Synthesis of zeolite monoliths for flow continuous processes. The case of sodalite as a basic catalyst | |
| CN102350325A (zh) | 高纯、单分散硅胶基质色谱填料的制备方法 | |
| CN104069886B (zh) | 一种用于水相糠醛加氢制环戊酮的催化剂的制备方法及其应用 | |
| CN106975426B (zh) | 微通道反应器内高稳定性催化层及其制备方法 | |
| CN105198375A (zh) | 一种绝热二氧化硅气凝胶/羟基化玻璃纤维毡复合材料及其制备方法 | |
| CN103880025B (zh) | 一种氧化硅气凝胶小球的常压制备方法 | |
| CN102491326A (zh) | 用于超临界流体干燥的装置和制备气凝胶材料的方法 | |
| CN103482624B (zh) | 一种具有光催化功能活性炭的制备方法 | |
| CN104607201B (zh) | 有序介孔LaCoO3和LaMnO3负载纳米Ag催化剂及制备和应用 | |
| Shen et al. | Preparation and ion exchange properties of egg-shell glass beads with different surface morphologies | |
| CN100551519C (zh) | 以小球硅胶为载体的亚铁氰化钛钾的制备方法 | |
| CN105905881B (zh) | 一种碳气凝胶及其制备方法 | |
| CN102259837B (zh) | 一种制氢用颗粒及其制备方法 | |
| CN101850272B (zh) | 一种疏水催化剂的冷冻成型制备方法 | |
| CN103223347B (zh) | 超声波喷雾热解法合成二氧化硅负载镍铂催化剂的方法 | |
| CN103055937A (zh) | 一种用于酯交换反应的固载化离子液体的制备方法 | |
| CN105858639B (zh) | 一种酸催化碳气凝胶及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20100512 Termination date: 20181025 |