[发明专利]分形结构二氧化硅球FSN的规模化合成方法及系统

权利要求书

1.一种分形结构二氧化硅纳米球FSN的规模化合成方法，其特征在于，所述方法为：

a、配制醇、水、碱(酸)的混合溶液I；

b、在所述醇、水、碱(酸)混合溶液I中，加入高分子前驱体、醛、二氧化硅前驱体，进行反应，得混合溶液II；

c、在上述混合溶液II中继续加入二醛类物质，进行沉淀反应，然后静置分层、过滤、干燥、球磨、煅烧，得到所述分形结构二氧化硅纳米球FSN。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a中，

所述醇为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、丁醇、正丁醇、异丁醇、戊醇中的一种或多种；和/或，所述碱为氨水、三乙胺、三乙醇胺、乙二胺、丙二胺、丁二胺、四乙烯五胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、三羟甲基氨基甲烷、四羟乙基乙二胺、四羟丙基乙二胺、四乙基乙二胺、1,8-双二甲氨基奈、咪唑、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、醋酸钠中的一种或多种；和/或，所述酸为盐酸、硝酸、苯甲酸、醋酸中的一种或多种。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a中，所述醇在所述水中的体积分数为50％到99.9％；和/或，

所述醇、水、碱(酸)混合溶液I的各成分的体积比的范围为(1-99):1:0.16。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，

所述高分子前驱体为苯酚、间氨基苯酚、邻氨基苯酚，对氨基苯酚，三氨基苯酚，邻苯二酚，间苯二酚，对苯二酚中的一种或多种；和/或，

所述醛为甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、戊醛中的一种或多种；和/或，

所述二氧化硅前驱体为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丁酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷、1，2-双(三乙氧基硅基)-乙烷、硅酸钠、硅烷偶联剂中的一种或多种；和/或，

所述反应温度在30℃到100℃之间；和/或，

反应时间为30min到48h。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，

当乙醇的体积在30mL到45L范围内变化时，以下各物质的用量分别为：

所述高分子前驱体的用量为1.23g至1kg；和/或，

所述醛的用量为2.7mL至2.2L；和/或，

所述二氧化硅前驱体的用量为5.25mL至4.2L。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c中，所述二醛类物质作为沉淀剂，其为乙二醛、丙二醛、丁二醛、戊二醛、己二醛、庚二醛中的一种或多种。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤c中，所述沉淀反应温度为25℃以上，；所述沉淀时间大于12h。

所述过滤前，还包括冷却至室温的步骤，冷却至室温后开始静置分层，所述静置分层时间24h以上；和/或，

所述干燥的条件为：50-100℃的条件下干燥12h以上；和/或，

所述球磨的条件为：使用球磨机将得到的干燥样品研磨30min以上；

所述煅烧的条件为：在旋转管式炉中，在550℃以上，通空气或者氧气的条件下煅烧5h以上。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下具体步骤：

a、配制醇、水、碱(酸)混合溶液60mL-100L；

b、在所述醇、水、碱(酸)混合溶液中加入高分子前驱体1.23g-1kg，使用加热装置电热套将反应液加热到30-100℃后，继续加入2.7mL-2.2L醛以及5.25mL-4.2L二氧化硅前驱体，保持反应温度30-100℃，并使用电动搅拌装置在300-1000rpm的转速下搅拌2h以上；

c、然后，继续加入2ml-1.6L二醛类沉淀剂进行沉淀反应并搅拌12h以上，冷却至室温后静置分层，静置24h以上进行分层；分层后开始过滤，将滤纸上的物质转移到托盘中并使用烘箱在50℃-100℃的条件下干燥12h以上，随后使用球磨机将得到的干燥样品研磨30min以上，研磨好的样品转移到旋转管式炉中，并在550℃以上，通空气或者氧气的条件下煅烧5h以上，得到所述产物分形结构二氧化硅纳米球FSN。