[发明专利]一种纳米级封堵材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种纳米级封堵材料，所述封堵材料包括碳改性纳米二氧化硅，所述碳改性纳米二氧化硅以二氧化硅为基体，碳材料分布在基体外表面；

所述纳米级封堵材料的制备方法包括以下步骤：

（1）将二氧化硅、生物质、表面活性剂、硅烷偶联剂和溶剂混合，混合均匀后得到第一料流；

（2）将步骤（1）得到的第一料流进行第一热处理，处理后得到第二料流；

（3）将步骤（2）得到的第二料流进行第二热处理，然后经分离、洗涤和干燥后得到产品；

其中所述第一热处理的温度为50~120℃；所述第二热处理的压力为0.5~3MPa，温度为150~350℃；

所述生物质是淀粉、木质素、纤维素、壳聚糖、葡萄糖、果糖、环糊精中的一种或几种；所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠、二辛基琥珀酸磺酸钠、十六烷基三甲基溴化铵、吐温60、聚乙二醇中的一种或几种；

所述溶剂为水、乙醇、丙酮、乙醚、甲醇、异丙醇中的一种或几种；

步骤（1）中所述二氧化硅、生物质、溶剂的用量如下，以100mL溶剂为基准，二氧化硅用量为1～5g；生物质用量为3～15g，表面活性剂添加量为二氧化硅用量的0.1～30wt%；硅烷偶联剂添加量为二氧化硅用量的0.1～10wt%。

2.按照权利要求1所述的纳米级封堵材料，其中，封堵材料的粒径为50～2000nm，其中，D₅₀为100～500nm。

3.按照权利要求1所述的纳米级封堵材料，其中，封堵材料的含氧官能团总量为0.1-0.5mmol/g。

4.权利要求1~3任一项所述的纳米级封堵材料的制备方法，所述制备方法包括以下内容：

（1）将二氧化硅、生物质、表面活性剂、硅烷偶联剂和溶剂混合，混合均匀后得到第一料流；

（2）将步骤（1）得到的第一料流进行第一热处理，处理后得到第二料流；

（3）将步骤（2）得到的第二料流进行第二热处理，然后经分离、洗涤和干燥后得到产品；

其中所述第一热处理的温度为50~120℃；所述第二热处理的压力为0 .5~3MPa，温度为150~350℃。

5.按照权利要求4所述纳米级封堵材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述二氧化硅为纳米二氧化硅，颗粒大小为30～100nm。

6.按照权利要求4所述纳米级封堵材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述二氧化硅为纳米二氧化硅，颗粒大小为50～100nm。

7.按照权利要求4所述纳米级封堵材料的制备方法，其中，步骤（1）中所述硅烷偶联剂为乙烯基三氯硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三（β-甲氧基乙氧基）硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷、γ-硫丙基三甲氧基硅烷、γ-尿基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、N-β-（氨乙基）-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种或几种。

8.按照权利要求4所述纳米级封堵材料的制备方法，其中，步骤（2）中所述第一热处理的条件为：热处理温度为50～120℃，热处理时间为12～48h。

9.按照权利要求8所述纳米级封堵材料的制备方法，其中，步骤（2）中所述第一热处理的温度为80～120℃。

10.按照权利要求4所述纳米级封堵材料的制备方法，其中，步骤（3）中所述第二热处理的条件为：压力为0.5～3MPa，处理温度为150～350℃，处理时间为3～100h。

11.按照权利要求10所述纳米级封堵材料的制备方法，其中，步骤（3）中所述第二热处理的条件为：压力为2～3MPa，处理温度为240～350℃。