[发明专利]阳离子型纳米二氧化硅粉体及其制备方法

权利要求书

1.一种阳离子型纳米二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于：由硅酸钠与铵盐在烷基双季铵盐的乙醇水溶液中反应而得，具体包括如下步骤：将铵盐和烷基双季铵盐加入乙醇水溶液中，搅拌溶解，加入硅酸钠，常温下反应至无氨气放出，在100℃～150℃下继续反应1～2小时，得到目标产物；

所述的硅酸钠与铵盐的重量比为0.1～1.0；

所述的烷基双季铵盐加入量为硅酸钠重量的10～40％，硅酸钠以无水Na₂SiO₃计；

所述的乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为1∶1～1∶9。

2.如权利要求1所述的阳离子型纳米二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于：由硅酸钠与铵盐在烷基双季铵盐的乙醇水溶液中反应而得，具体包括如下步骤：将铵盐和烷基双季铵盐加入乙醇水溶液中，搅拌溶解，加入硅酸钠，常温下反应至无氨气放出，在100℃～150℃下继续反应1～2小时，得到目标产物；

所述的硅酸钠与铵盐的物质的量之比为0.5～0.8；

所述的烷基双季铵盐加入量为硅酸钠重量的10～40％，硅酸钠以无水Na₂SiO₃计；

所述的乙醇水溶液中乙醇与水的体积比为1∶1～1∶5。

3.根据权利要求1或2任一项所述的阳离子型纳米二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于：所制得的阳离子型纳米二氧化硅粉体平均粒径为82nm，比表面积为455m²/g，形貌为球型，Zeta电位为+48mV。

4.根据权利要求1或2任一项所述的阳离子型纳米二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于：所述的硅酸钠为固体Na₂SiO₃、Na₂SiO₃·5H₂O或Na₂SiO₃·9H₂O中的一种。

5.根据权利要求1或2所述的阳离子型纳米二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于：所述的铵盐为氯化铵、硫酸铵或硝酸铵中的一种。

6.根据权利要求1或2任一项所述的阳离子型纳米二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于：所述的烷基双季铵盐，是由两个双亲分子的离子头基经联结基团通过化学键连接而成，结构通式为：

或者

或者

其中，R₁为含10～18个碳原子的烷基C_10～18H_21～37-；

R₂为甲基CH₃-、乙基C₂H₅-或者与R₁相同的烷基；

X为卤素Cl或者Br。

7.根据权利要求1或2任一项所述的阳离子型纳米二氧化硅粉体的制备方法，其特征在于：所述的烷基双季铵盐为二氯化-N，N′-二(十烷基二甲基)乙二铵，结构式如下：

或N-十六烷基亚丙基二胺双氯化铵，结构式如下：

或N-十八烷基亚乙基二胺双溴化铵，结构式如下：

或氯化双十二烷基二甲基羟丙基双铵，结构式如下：

或N-十六烷基羟丙基二胺双氯化铵，结构式如下：

或二氯化-N，N′-二(二甲基十二烷基)-3-氧杂-1，5-戊二胺，结构式如下：

中的任何一种。