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一种纳米二氧化硅的制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-10-20 11:20:55

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 涂媛 | 2023-10-20 11:20:55

本发明公开了一种纳米二氧化硅的制备方法,包括以下步骤:步骤1、向醇溶剂中加入氨水溶液,搅拌;步骤2、向步骤1溶液中加入正硅酸乙酯溶液,反应液搅拌10~30小时;步骤3、将步骤2得到的溶液过滤,洗涤,干燥得到纳米二氧化硅;步骤1和步骤2中的搅拌速度相同,为300~600r/min;氨水溶液与正硅酸乙酯溶液的体积比为1:0.2~1:2;正硅酸乙酯溶液中SiO2含量为28%。本发明纳米二氧化硅的制备方法制备得到的纳米二氧化硅粒径均一,粒径可控,在100~130nm范围内,分散性良好;制备工艺操作简单,成本低,反应条件温和,安全环保,适合广泛推广应用。

湿法制备纳米二氧化硅包括:(1)沉淀法:采用水玻璃与酸反应制取的二氧化硅粉末;此制备方法由于在陈化、洗涤、干燥过程中,一次粒子会进一步团聚长大,最终所得产品颗粒通常达到微米级;并且得到的二氧化硅产品质量不高、生成的二氧化硅粒径不均一,粒径偏大,分散性不好等不足,不利于纳米二氧化硅的机械性能和光学性能在工业上的广泛应用。(2)凝胶法:用硅酸酯并在催化剂的作用下水解形成溶胶,再经过聚合凝胶化,干燥凝胶,烧掉有机物等步骤获得纳米二氧化硅。凝胶法制备纳米二氧化硅工艺较复杂,成本高,污染环境,不适合广泛推广应用。

纳米二氧化硅为无定型白色粉末,分子式为SiO2,是一种无毒、无味和无污染的非金属功能材料,由于其粒径小,比表面积大,表面吸附能力强,表面能大,化学纯度高,分散性能好,在热阻以及电阻方面具有特异的功能,还广泛地用作催化剂载体、分离剂、吸附剂与化学生物传感材料等。纳米二氧化硅以及其优越的稳定性,增稠性,补强性和触变形以及优良的机械性能和光学性能,因此在工业上广泛应用于多功能添加剂,工业化应用的纳米材料橡胶,电子封装材料,塑料,陶瓷,化学催化载体等。

目前,现有纳米二氧化硅的制备方法分为干法和湿法两种。干法制备纳米二氧化硅包括:(1)气相法:多以四氯化硅为原料,在1000~1400℃下气相水解制得纳米二氧化硅;(2)电弧法。干法制备纳米二氧化硅,其缺点是能耗高,技术复杂,设备要求高。

此技术是青岛大学王彦欣研发,青岛大学,位于山东省青岛市。培养高等学历人才,促进科技文化发展。

与现有技术相比,此技术产生的效益:本发明纳米二氧化硅的制备方法,采用固定的搅拌速度,控制调整反应时间和反应温度,优化了溶剂和反应试剂的配比,制备得到的纳米二氧化硅粒径均一,粒径可控,有利于提高纳米二氧化硅在应用于纳米材料橡胶,电子封装材料,塑料,陶瓷,化学催化载时的各方面性能;

本发明纳米二氧化硅的制备方法,工艺简便,易操作,原材料廉价,反应条件温和,安全环保,有利于实现工业化扩大应用;

综上所述,本发明纳米二氧化硅的制备方法,制备得到的纳米二氧化硅粒径均一,粒径可控,在100~130nm范围内,分散性良好;制备工艺操作简单,成本低,反应条件温和,安全环保,适合广泛推广应用。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地保定,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。