一种纳米材料结晶改造技术的制作方法

文档序号:34390072发布日期:2023-06-08 09:31阅读:52来源:国知局

本发明涉及纳米材料,尤其涉及一种纳米材料结晶改造技术。


背景技术:

1、纳米材料是指微粒粒径达到纳米级(1~100nm)的超细材料。当粒子的粒径为纳米级时,其本身具有量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等,因而展现出许多特有的性质,应用前景广阔。纳米si02是极具工业应用前景的纳米材料,它的应用领域十分广泛,几乎涉及到所有应用si02粉体的行业。我国对纳米材料的研究起步比较迟,直到“八五计划”将“纳米材料”列入重大基础项目之后,这方面的研究才迅速开展起来,并取得了令人瞩目的成果。1996年底由中国科学院固体物理研究所与舟山普陀升兴公司合作,成功开发出纳米材料家庭的重要一员一纳米si02,从而使我国成为继美、英、日、德之后,国际上第五个能批量生产此产品的国家。纳米sio2的批量生产为其研究开发提供了坚实的基础。

2、目前,我国的科技工作者正积极投身于这种新材料的开发与应用,上海氯碱化工与华东理工大学建立了连续化的1000t/a规模中试研究装置,开发了辅助燃烧反应器等核心设备,制备了性能优良的纳米二氧化硅产品,其理化性能和在硅橡胶制品中的应用性能,已经达到和超过国外同类产品指标。专家鉴定认为,纳米二氧化硅氢氧焰燃烧合成技术、燃烧反应器和絮凝器等关键设备及应用技术具有创新性,该成果总体上达到国际先进水平,其中在预混合辅助燃烧新型反应器和流化床脱酸两项核心技术方面达到了国际领先水平,对于突破国际技术封锁具有重大价值。但总地来讲,我国纳米si02的生产与应用还落后于发达国家,该领域的研究工作还有待突破。

3、由于目前纳米si02的制备方法分为物理法和化学法两种,物理法一般指机械粉碎法,利用超级气流粉碎机或高能球磨机将si02的聚集体粉碎可获得粒径1~5微米的超细产品。该法工艺简单但易带入杂质,粉料特性难以控制,制备效率低且粒径分布较宽;

4、与物理法相比较,化学法可制得纯净且粒径分布均匀的超细si02颗粒,化学法包括化学气相沉积(cvd)法、液相法、离子交换法、沉淀法和溶胶凝胶(so1-ge1)法等但主要的生产方法还是以四氯化硅为原料的气相法,ti酸钠和无机酸为原料的沉淀法和以硅酸醋等为原料的溶胶凝胶法,在操作难度上较大,投入成本也较高。

5、因此,有必要提供一种新的纳米材料结晶改造技术解决上述技术问题。


技术实现思路

1、本发明解决的技术问题是提供一种具有相比化学法更加简单,降低制造成本,相比物理法粉料特性更容易控制,减少杂质的纳米材料结晶改造技术。

2、为解决上述技术问题,本发明提供的纳米材料结晶改造技术包括如下步骤:

3、以na2sio3·9h20为原料“浓h2so4”为酸试剂”制备纳米二氧化硅;

4、①称取一定量na2sio3·9h20放入三颈瓶中,加入适量的蒸馏水使其完全溶解,然后向三颈瓶中慢慢滴加质量分数为95%~98%的浓h2so4并用试纸测ph值,当溶液的ph值达到9时,停止添加,并同时加入分散剂na2s04溶液和表面活性剂peg6000,在反应的同时需要进行搅拌;

5、②在反应结束后继续滴加浓h2so4搅拌10min,当溶液的ph值达到6时,停止添加,搅拌10min后再滴加浓h2so4,当溶液的ph值达到3时,停止添加,同时加入分散剂na2s04溶液,得到浆料;

6、③将反应的浆料在三颈瓶中熟化1-1.5h;

7、④熟化后的反应物进行抽滤洗涤,反复洗涤数次,直至检测不出s042-为止,将反应物抽滤,脱水的滤饼;

8、⑤将滤饼放入烘箱中80℃烘干;

9、⑥把烘干的产物放入马弗炉中450℃煅烧,最后将煅烧后的产物研磨成粉末。

10、优选的,所述步骤①中称量na2sio3·9h20后采用蒸馏水冲下,减少残留,搅拌时采用超声波进行分散搅拌30-45min。

11、优选的,所述步骤②中加入分散剂后,加热至60-75℃,并采用超声波进行分散搅拌30-45min,ph值为5-6。

12、优选的,所述步骤③中熟化在超级水浴中加热至75℃并保持恒定,反应6-8h。

13、优选的,所述步骤④中洗涤采用离心法,抽滤采用超细滤膜,滤膜的过滤精度为40-60纳米。

14、优选的,所述步骤⑤中干燥温度为110-120℃,干燥时间为1-2h。

15、与相关技术相比较,本发明提供的纳米材料结晶改造技术具有如下有益效果:

16、本发明提供一种纳米材料结晶改造技术:

17、本发明采用化学与物理相结合的方式,相比单纯的化学法更加简单,降低制造成本,相比物理法粉料特性更容易控制,减少杂质,在整体上提高了纳米材料的质量。



技术特征:

1.一种纳米材料结晶改造技术,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的纳米材料结晶改造技术,其特征在于,所述步骤①中称量na2sio3·9h20后采用蒸馏水冲下,减少残留,搅拌时采用超声波进行分散搅拌30-45min。

3.根据权利要求1所述的纳米材料结晶改造技术,其特征在于,所述步骤②中加入分散剂后,加热至60-75℃,并采用超声波进行分散搅拌30-45min,ph值为5-6。

4.根据权利要求1所述的纳米材料结晶改造技术,其特征在于,所述步骤③中熟化在超级水浴中加热至75℃并保持恒定,反应6-8h。

5.根据权利要求1所述的纳米材料结晶改造技术,其特征在于,所述步骤④中洗涤采用离心法,抽滤采用超细滤膜,滤膜的过滤精度为40-60纳米。

6.根据权利要求1所述的纳米材料结晶改造技术,其特征在于,所述步骤⑤中干燥温度为110-120℃,干燥时间为1-2h。


技术总结
本发明提供一种纳米材料结晶改造技术。所述纳米材料结晶改造技术包括如下步骤:以Na2SiO3·9H20为原料“浓H2SO4”为酸试剂”制备纳米二氧化硅;①称取一定量Na2SiO3·9H20放入三颈瓶中,加入适量的蒸馏水使其完全溶解,然后向三颈瓶中慢慢滴加质量分数为95%~98%的浓H2SO4并用试纸测PH值,当溶液的PH值达到9时,停止添加,并同时加入分散剂Na2S04溶液和表面活性剂PEG6000,在反应的同时需要进行搅拌。本发明提供的纳米材料结晶改造技术具有相比化学法更加简单,降低制造成本,相比物理法粉料特性更容易控制,减少杂质的优点。

技术研发人员:蔡景华,邵艳群
受保护的技术使用者:福建硅纳金新材料有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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