[0089]实施例19
[0090]除将莫来石改用为莫来石、铬铁矿和锆英砂的任意量的混合物之外，其他同实施例3。
[0091]实施例20
[0092]除将莫来石改用为莫来石、堇青石和电气石的任意量的混合物之外，其他同实施例3。
[0093]实施例21
[0094]除将莫来石改用为莫来石、堇青石、电气石和铬铁矿的任意量的混合物之外，其他同实施例3。
[0095]实施例22
[0096]除将莫来石改用为莫来石、堇青石、电气石、铬铁矿和锆英砂的任意量的混合物之夕卜，其他同实施例3。
[0097]实施例23
[0098]除将电气石改用为电气石、堇青石和锆英砂的任意量的混合物之外，其他同实施例I。
[0099]实施例24
[0100]除将电气石改用为电气石、堇青石和铬铁矿的任意量的混合物之外，其他同实施例I。
[0101]实施例25
[0102]除将电气石改用为电气石、莫来石、堇青石和锆英砂的任意量的混合物之外，其他同实施例1。
[0103]实施例26
[0104]除将堇青石改用为堇青石、铬铁矿和锆英砂的任意量的混合物之外，其他同实施例2。
[0105]取3%上述任意一个实施例制备的空心玻璃微珠作为涂料添加剂，制得的涂料与基础配方涂料经过相同方式刷涂在相同规格的、规格为30.0cmX30.0cm的正方形的玻璃测试样板上，进行隔热效果的测试。测试使用150W红外灯模拟光源，并置于测试样板正上方约15cm处，测试位于密闭空间的测试样板的上下空间温度，考察空间温差，测试时间为60min。通过对两块测试样板的隔热效果随时间-温度的变化观察可以看出，测试时间1min后，用该3%上述任意一个实施例制备的空心玻璃微珠作为涂料添加剂制得的涂料所得样板的上下密闭空间的温差趋于平稳；测试时间20min时，达到稳定温差高达39.7V，比基础配方涂料所得样板的隔热效果提高约5.7°C。可见，本发明方法所制得的空心玻璃微珠具有较好的隔热效果。同时，其作为生物模板法选用藻作为原料，采用具有能发射远红外线功能的天然矿物材料优化所得玻璃微珠结构，无毒副产物生成，是一种制备具有特殊结构材料的新方法，其具有显著优于目前现有技术大所采用制备玻璃微珠方法的经济性、环保性、安全性。
[0106]上述实施例中所用到的原材料均通过商购获得，操作工艺是本技术领域的技术人员熟知的。
【主权项】
1.一种空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于具体步骤如下: 第一步，藻的制备: (1.1)培养藻:按BGll液体培养基的配方配好藻类培养液的母液，对该母液、实验用的去离子水和藻接种过程中用到的玻璃器皿进行高温高压灭菌，待冷却后按照BGll培养液的配比，将母液与去离子水定容混合配成藻培养液，将藻种移入装有藻培养液的培养瓶中，最后将培养瓶放入人工气候箱培养15?20天，培养温度为25?35°C，光照强度1900?21001x，光照时间为10?15h，pH值为7.5?8.5，制得培养藻藻液，待用； (1.2)对藻进行脱水处理:配置浓度为3vol.%?5vol.%的固定藻用试剂的溶液和分别配置浓度为20vol.40vol.60vol.%和80vol.%的共溶剂溶液待用；用胶头滴管吸取由(1.1)步制得的培养藻藻液，注入离心管内，将离心管对称放入离心机内，两两平衡，以5000?7000r/min的转速进行离心，离心5?7min后去除离心管内上清液，重复上述操作直到收集到2?5mL的藻沉淀细胞，在留有藻沉淀细胞的离心管内注入上述配置的浓度为3?5vol.%固定藻用试剂的溶液，混勾后静置I?3h，将藻悬池液离心5?7min后去除上清液，然后在离心管内注入去离子水并混匀，再次离心5?7min后去除上清液，重复清洗3次，所用转速均为5000?7000r/min，在留有固定后的藻沉淀细胞的离心管内加入上述配置的浓度为20vol.%的共溶剂溶液并混匀，脱水10?20min后离心3?7min，去除上清液后加入上述配置的浓度为40vol.%的共溶剂溶液并混匀，脱水12?17min后离心3?7min，去除上清液后加入上述配置的浓度为60vol.%的共溶剂溶液并混匀，脱水12?17min后离心3?7min，去除上清液后加入上述配置的浓度为80vol.%的共溶剂溶液并混匀，脱水12?17min后离心3?7min，再用无水共溶剂重复上述脱水和离心操作两次，由此制得脱水处理过的藻； 第二步，具有能发射远红外线功能的天然矿物材料的性能优化处理: 将具有能发射远红外线功能的天然矿物材料块首先初步破碎成直径在I?2mm的小颗粒，待用，按质量比为具有能发射远红外线功能的天然矿物材料:球磨球:共溶剂=1:3:1.5?2混合后倒入球磨罐中，以1000?1200r/min的转速球磨2?3h，将此湿法球磨的产物放入烘箱中进行烘干，温度设置为60?80°C，时间为6?8h，将烘干后的具有能发射远红外线功能的天然矿物材料进行煅烧，煅烧温度为700?900°C ;将煅烧后的具有能发射远红外线功能的天然矿物材料过筛，取出粒度为300?100目的热处理过的具有能发射远红外线功能的天然矿物材料待用； 第三步，空心玻璃微珠的制备: (3.1)配制基础溶液:将2?4mL正硅酸乙酯与8?16mL共溶剂按1:4的体积比混合配制成A溶液，将I?5mL质量百分比浓度为27 %的碱溶液、4?20mL去离子水和3?15mL共溶剂按体积比为1:4:3的比例混合配制成B溶液； (3.2)制备中空二氧化硅微球:取(3.1)步配制好的8?40mL B溶液，向其中加入体积为3mL的第一步制得的脱水处理过的藻，超声处理2?4min，保证藻细胞在溶液B中形成悬浮液，使藻细胞表面快速均匀地吸附水和碱，将该悬浮液放到磁力搅拌器上进行搅拌，将(3.1)步配制好的A溶液逐滴滴加到搅拌器上的悬浮液中，以保证形成的S12胶体粒子均匀包裹在藻细胞表面，形成一种混合液，在该混合液中添加0.2?0.4g热处理过的具有能发射远红外线功能的天然矿物材料，在室温下持续搅拌24?48h，室温下陈化12?36h，以6000r/min的转速离心收集产物，并用去离子水对产物进行离心洗涤，将所得产物进行烘干，温度设置为40?60°C，再通过马弗炉煅烧获得中空微球，煅烧时升温速率为2?4°C /min，煅烧温度为500?600°C，保温时间为7?9h，由此制得中空二氧化硅微球即空心玻璃微珠。2.根据权利要求1所述一种空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于:所述的藻为集胞藻、小球藻或色球藻中的I?3种。3.根据权利要求1所述一种空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于:所述的固定藻用试剂为甲醛、乙醛或肉桂醛中的I?3种。4.根据权利要求1所述一种空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于:所述的能发射远红外线功能天然矿物材料为堇青石、莫来石、电气石、铬铁矿或锆英砂中的I?5种。5.根据权利要求1所述一种空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于:所述的碱为浓氨水、氢氧化钠或氢氧化钾。6.根据权利要求1所述一种空心玻璃微珠的制备方法，其特征在于:所述的共溶剂为乙醇、丙醇或丙酮。
【专利摘要】本发明一种空心玻璃微珠的制备方法，涉及细分散硅石的制备，是以具有能发射远红外线功能的天然矿物材料加入到由处理过的藻细胞、正硅酸乙酯和碱催化剂配制的混合液中，经过搅拌、陈化、离心、洗涤、烘干和煅烧的工艺处理，制得中空二氧化硅微球的生物模板法，具体步骤是：藻的制备；能发射远红外线功能天然矿物材料的性能优化处理；空心玻璃微珠的制备。该方法克服了现有技术生产的二氧化硅中空微球产品质量不稳定，制备工艺复杂，不利于工业化生产的缺陷。
【IPC分类】C03B19/10, C01B33/12
【公开号】CN104986776
【申请号】CN201510487615
【发明人】王菲, 梁金生, 汤庆国, 冯丹, 商增耀, 于凯华
【申请人】河北工业大学
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年8月10日