[发明专利]一种燃气轮机设备用纳米级复合过滤材料的制备工艺

权利要求书

1.一种燃气轮机设备用纳米级复合过滤材料的制备工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：

将纳米二氧化硅粒子、硅烷偶联剂在甲苯中进行表面改性反应，反应温度为80-120℃，反应时间为12h，后一次进行过滤、丙酮洗涤和干燥处理，得到表面改性纳米二氧化硅；

在DMF溶剂中，30-80℃条件下，表面改性纳米二氧化硅与叠氮钠反应24h后，经过滤、水洗涤和干燥处理，得到接枝叠氮基的改性纳米二氧化硅粒子；

配置复合吸附材料，按质量百分数计称取：硅藻土：30-50%，海泡石：25-45%，分子筛：25-35%，硅胶：0-10%，膨润土：5-10%，各组分之和等于100%；并将复合吸附材料制作成20-40目的颗粒状，在100℃下干燥1.5小时，然后自然状况下冷却备用，复合吸附材料的比表面积为320-360m²/g，平均孔径为80-110nm，孔容为0.85-1.15ml/g；

将改性纳米二氧化硅粒子及复合吸附材料按固液比1g:3g：40-50mL置于盐酸溶液中，在60-70℃下搅拌2-4小时，冷却至室温后经过滤、洗涤，室温下自然干燥至颗粒不互相粘连，随后在100℃下干燥1小时后研磨，得到酸化粉末；

向去离子水中加入表面活性剂，溶解后加入酸化粉末，混合均匀后调节pH至8-13，随后在60-80℃下搅拌4-8h，然后加入水热反应釜中于100-200℃水热反应50-95h，冷却至室温，随后震荡50小时并过滤、洗涤，于100℃下干燥1小时，再经研磨，焙烧制得纳米级复合过滤材料。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机设备用纳米级复合过滤材料的制备工艺，其特征在于，包括如下具体步骤：

将纳米二氧化硅粒子、硅烷偶联剂在甲苯中进行表面改性反应，反应温度为110℃，反应时间为12h，后一次进行过滤、丙酮洗涤和干燥处理，得到表面改性纳米二氧化硅；

在DMF溶剂中，56℃条件下，表面改性纳米二氧化硅与叠氮钠反应24h后，经过滤、水洗涤和干燥处理，得到接枝叠氮基的改性纳米二氧化硅粒子；

配置复合吸附材料，按质量百分数计称取：硅藻土：30-50%，海泡石：25-45%，分子筛：25-35%，硅胶：0-10%，膨润土：5-10%，各组分之和等于100%；并将复合吸附材料制作成20-40目的颗粒状，在100℃下干燥1.5小时，然后自然状况下冷却备用，复合吸附材料的比表面积为330-350m²/g，平均孔径为85-106nm，孔容为0.95-1.10ml/g；

将改性纳米二氧化硅粒子及复合吸附材料按固液比1g:3g：45mL置于盐酸溶液中，在60-70℃下搅拌2-4小时，冷却至室温后经过滤、洗涤，室温下自然干燥至颗粒不互相粘连，随后在100℃下干燥1小时后研磨，得到酸化粉末；

向去离子水中加入表面活性剂及引发剂，溶解后加入酸化粉末，混合均匀后调节pH至11，随后在65℃下搅拌6h，然后加入水热反应釜中于150℃水热反应65h，冷却至室温，随后震荡50小时并过滤、洗涤，于100℃下干燥1小时，再经研磨，焙烧制得纳米级复合过滤材料。

3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机设备用纳米级复合过滤材料的制备工艺，其特征在于,所述盐酸溶液浓度为2-6mol/L。

4.根据权利要求1或2所述的燃气轮机设备用纳米级复合过滤材料的制备工艺，其特征在于,所述步骤中去离子水、表面活性剂及酸化粉按质量份数计为：去离子水91-95份，表面活性剂0.8-3份，引发剂0.5-0.8份，酸化粉末2-4.5份。

5.根据权利要求1或2所述的燃气轮机设备用纳米级复合过滤材料的制备工艺，其特征在于，所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵；所述引发剂可以是过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮，偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈。

6.根据权利要求1或2所述的燃气轮机设备用纳米级复合过滤材料的制备工艺，其特征在于，所述步骤中焙烧工艺条件为:室温下以25-30℃/min的速率升温至450-550℃焙烧4-6h。