[发明专利]一种基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法

权利要求书

1.一种基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，

其特征在于所述方法包括以下步骤：

(1)向稻壳灰中加入酸溶液，使稻壳灰浸没于所述的酸溶液中，加热回流1～5小时，用水洗至中性后干燥得固体产物，所述酸的物质的量浓度为0.1～5mol/L；

(2)向步骤(1)所得固体产物加入碱性溶液，加热回流1～5小时，反应结束后，抽滤，并用热水洗涤，得到的滤液即为水玻璃溶液，保温备用，所述碱性溶液浓度为0.1～10mol/L；

(3)将表面活性剂加入到步骤(2)获得的水玻璃溶液中得到混合液，然后将混合液通入超重力旋转床，同时向超重力旋转床中通入气相沉淀剂，所得浆液保温，循环通入旋转床，直至有絮状沉淀生成；将所得浆液置于常温下陈化1～5h，然后过滤，所得滤饼洗涤至中性，干燥，粉碎后所得粉体即为二氧化硅纳米颗粒；所述气相沉淀剂为CO₂、CO₂与N₂混合气体或CO₂与空气的混合气体。

2.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(1)中所述酸溶液的加入量以稻壳灰质量计为5～20mL/g。

3.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(1)所述酸溶液为盐酸溶液、硫酸溶液或二者的混合酸，所述混合酸中盐酸溶液与硫酸溶液的体积比为1:0.2～5。

4.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(2)中所述碱性溶液的加入量以固体产物的质量计为5～15mL/g。

5.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(2)中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或二者的混合碱性溶液，所述氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.1～10mol/L，所述碳酸钠溶液的物质的量浓度为0.1～5mol/L，所述混合碱性溶液中氢氧化钠溶液与碳酸钠溶液的体积比为1:0.1～10。

6.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(2)中所述热水的温度为85～100℃。

7.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(3)中所述超重力旋转床中混合液流量为5～60L/h；所述气相沉淀剂流量为1～10L/h。

8.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(3)中所述气相沉淀剂为CO₂与N₂混合气体或CO₂与空气的混合气体时，CO₂体积分数为10～90％。

9.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(3)中所述表面活性剂为吐温-80、聚乙二醇-10000、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、六偏磷酸钠或十六烷基三甲基溴化铵。

10.如权利要求1所述的基于稻壳灰的制备二氧化硅纳米颗粒的超重力气液沉淀法，其特征在于：步骤(3)中所述表面活性剂在混合液中质量分数为0.05～5wt％。