[发明专利]一种具有复合功能的多级孔陶瓷材料及其制备方法

权利要求书

1.一种具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，由无机多级孔基体和将复合功能溶胶喷涂在无机多级孔基体表面的复合功能薄膜组成；所述复合功能溶胶由含钛盐、酸性水溶液、功能添加剂制备而成；所述功能添加剂选自氧化锌纳米颗粒/团簇、氧化铜纳米颗粒/团簇、卤化银纳米颗粒/团簇、钒酸铋纳米颗粒/团簇、石墨相氮化碳纳米颗粒/团簇、银/铜纳米晶、没食子酸、聚乙烯醇、聚乙烯苯酚中的两种或两种以上不同功能的复合物。

2.如权利要求1所述的具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，所述无机多级孔基体以多种无机固体粉末为原料，经造粒、成型、600-900℃烧制制成；所述无机固体粉选自硅藻土、水铝英石、蒙脱石、酸性白土、膨润土、沸石、凹凸棒石、海泡石、粉煤灰、废石膏、垃圾焚烧灰分、浮石、麦饭石、电气石、金红石中的一种或两种以上的组合物。

3.如权利要求1所述的具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，所述无机多级孔基体的孔径在纳米量级至亚毫米量级分布。

4.如权利要求1所述的具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，所述复合功能溶胶的制备方法包括以下步骤：

配制酸性水溶液的步骤：在水溶液中加入酸，得到酸性水溶液；

配制钛溶液的步骤：将含钛盐分散于无水乙醇中，得到钛溶液；

混合的步骤：在搅拌、5-40℃的低温条件下，将所得的钛溶液缓慢加入到酸性水溶液中，得到含钛水溶液；

加入功能添加剂的步骤：在搅拌、超声条件下往所得的含钛水溶液中加入功能添加剂；搅拌条件下，5-40℃陈化处理1-5天，得到复合功能溶胶；

低温保存的步骤：将复合功能溶胶封装后在5-40℃低温下保存、待用。

5.如权利要求4所述的具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，在配制酸性水溶液的步骤中，所述酸选自醋酸、盐酸、硫酸中一种或两种以上的混合酸，所述酸性水溶液的pH值为1-5。

6.如权利要求4所述的具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，在配制钛溶液的步骤中，所述含钛盐选自钛酸丁酯、四氯化钛、四异丙醇钛、异丙醇钛中的一种或两种以上，所述含钛盐的用量为0.5-50g/L。

7.如权利要求4所述的具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，在混合的步骤中，所述搅拌的速度为500-1000rpm，所述低温条件为5-40℃。

8.如权利要求4所述的具有复合功能的多级孔陶瓷材料，其特征在于，在加入功能添加剂的步骤中，所述搅拌的速度为500-1000rpm，所述超声条件为20-40KHz；所述功能添加剂的用量为0.05-25g/L。

9.一种具有复合功能的多级孔陶瓷材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

制备无机多级孔基体的步骤：所述无机多级孔基体以多种无机固体粉末为原料，经造粒、成型、600-900℃烧制制成；

配制复合功能溶胶的步骤：配制pH值为1-5的水溶液，得到酸性水溶液；将含钛盐分散于无水乙醇中，得到钛溶液；在搅拌、5-40℃的低温条件下，将所得的钛溶液缓慢加入到酸性水溶液中，得到含钛水溶液；在搅拌、超声条件下往所得的含钛水溶液中加入功能添加剂，搅拌条件下陈化处理1-5天，得到复合功能溶胶；

喷涂的步骤：将复合功能溶胶喷涂在温度为100-250℃的无机多级孔基体表面，然后在300-600℃的温度下热处理10-120分钟。

10.如权利要求9所述的制备方法，其特征在于，在喷涂的步骤中，所述复合功能溶胶在无机多级孔基体表面的质量含量为0.1-50g/m²。