[发明专利]吸附醛和酮的溶胶-凝胶材料及其制备方法

权利要求书

1.一种制备多孔溶胶-凝胶吸附材料的方法，包含以下连续步骤：

i)制备一种含水组合物，其至少包含

-烷氧基硅烷型溶胶-凝胶前体；

-沸腾温度大于100℃的无机酸和/或有机酸；

-有通式(I)的探针分子或其一种盐

其中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆独立地表示氢原子、(C1-C6)烷基、(C3-C7)环烷基或烷基-(C3-C7)环烷基；

其中Z表示选自(C1-C16)烷基、(C2-C16)烯基、(C2-C16)炔基、(C1-C16)卤代烷基、芳基、芳氧基、碳环基和芳基-(C1-C16)烷基的联接基团；

ii)浇铸步骤i)中获得的组合物，并在高于20℃的温度下进行热处理，以便发生水解/缩合反应；

iii)干燥所得的溶胶-凝胶吸附材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述烷氧基硅烷前体选自原硅酸四甲酯(TMOS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、四乙氧基硅烷(TEOS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、二甲基二甲氧基硅烷及其混合物，优选原硅酸四甲酯。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸选自氨基磺酸、磷酸、对甲苯磺酸、对羟基苯甲酸及其混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探针分子或其盐是己二酸二酰肼(C₆H₁₄N₄O₂)、癸二酸二酰肼(C₁₀H₂₂N₄O₂)或对苯二甲酸二酰肼(C₈H₁₀N₄O₂)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤i)中使用的含水组合物包含的烷氧基硅烷前体/探针分子的摩尔比为1/0.1至1/0.001，优选为1/0.08至1/0.002，更优选为1/0.075至1/0.010，特别是等于1/0.05或1/0.015的比率。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括烤制所述溶胶-凝胶材料的步骤iv)。

7.一种多孔溶胶-凝胶吸附材料，至少包含

-氧化硅烷；

-沸腾温度大于100℃的无机酸和/或有机酸；

-有通式(I)的探针分子或其一种盐

-

其中R₁、R₂、R₃、R₄、R₅、R₆独立地表示氢原子、(C1-C6)烷基、(C3-C7)环烷基或烷基-(C3-C7)环烷基；

并且其中Z表示选自(C1-C16)烷基、(C2-C16)烯基、(C2-C16)炔基、(C1-C16)卤代烷基、芳基、芳氧基、碳环基和芳基-(C1-C16)烷基的联接基团。

8.根据权利要求7所述的多孔溶胶-凝胶吸附材料，其特征在于，其为圆柱形颗粒的形式，比率为L/D＞1，其中L是所述颗粒的长度，D是所述颗粒的直径。

9.根据权利要求7或8中任一项所述的材料、或通过根据权利要求1所述的方法可获得的材料的用途，其用于捕获醛和/或酮。

10.根据权利要求9所述的用途，用于捕获醛，所述醛选自甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、丙烯醛、戊醛、己醛、苯甲醛及其混合物。

11.一种空气净化装置，其使用根据权利要求7或8中任一项所述的材料，或通过根据权利要求1所述的方法可获得的材料。