CN106145123A - 一种简单快捷的硅溶胶制备方法 - Google Patents

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许小兵
刘江峰
徐辉
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    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
    • C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
    • C01B33/14—Colloidal silica, e.g. dispersions, gels, sols
    • C01B33/141—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions
    • C01B33/1412—Preparation of hydrosols or aqueous dispersions by oxidation of silicon in basic medium

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Abstract

本发明公开一种简单快捷的硅溶胶制备方法，该制备方法包括如下步骤：步骤（1）：取工业级硅粉，加入含阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液；步骤（2）：将步骤（1）中所得溶液在水浴中加热至温度为75℃～90℃，继而进行速度为300～500r/min的磁力搅拌，持续1～2h；步骤（3）：对步骤（2）中所得产品进行过滤、分离除杂，保证所得产物的二氧化硅含量为40～60%，即得硅溶胶；本发明所述制备方法成本低，溶胶稳定性好，二氧化硅粒径分布均匀，工艺简单、过程比较短，其可用于工业脱硝催化剂的制备技术领域中。

Description

一种简单快捷的硅溶胶制备方法
技术领域
本发明涉及一种硅溶胶制备方法，具体为一种简单快捷的硅溶胶制备方法。
背景技术
硅溶胶是二氧化硅颗粒在溶液中均匀分散形成的胶体溶液，由于硅溶胶中二氧化硅颗粒表面具有大量的羟基，具有较大的反应活性且二氧化硅作为V-W-Ti体系蜂窝脱硝催化剂主要结构原料，可以提高催化剂的机械强度，因此在陶瓷行业中被广泛的应用。
目前，工业硅溶胶的制备主要有水玻璃法、硅粉水解法等。水玻璃法产品粒径比较均匀，分散性好；但其工艺步骤较多，过程繁杂，水耗、能耗高。硅粉水解法工艺简单，过程比较短，水耗、能耗较低，但产品粒径不易控制均匀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单快捷的硅溶胶制备方法，其解决了硅溶胶制备工艺步骤较多，过程繁杂及产品粒径不易控制均匀等上述现有技术中存在的问题。
本发明的具体技术方案如下：
一种简单快捷的硅溶胶制备方法，该制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：取工业级硅粉，加入含阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液；
步骤（2）：将步骤（1）中所得溶液在水浴中加热至温度为75℃～90℃，继而进行速度为300～500r/min的磁力搅拌，持续1～2h；
步骤（3）：对步骤（2）中所得产品进行过滤、分离除杂，保证所得产物的二氧化硅含量为40～60%，即得硅溶胶。
本发明进一步改进在于：步骤（1）中，所述工业级硅粉取400g，加入含0.5～1%阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液。
本发明进一步改进在于：步骤（1）中，所述工业级硅粉颗粒大小规格大于等于200目。
本发明进一步改进在于：步骤（1）中，所述阴离子表面活性剂为硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠。
本发明进一步改进在于：步骤（1）中，所述氢氧化钠水溶液浓度为0.3～0.5wt％。
本发明的有益效果：
1、采用阴离子表面活性(硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠）作为分散剂，有效地使二氧化硅颗粒分散均匀分散；
2、本发明制备出硅溶胶浓度较大且粒径分布均匀，克服现有硅溶胶制备方法采用硅粉为原料的浓度在30%以下的问题；
3、本发明用硅粉作原料，降低成本，克服现有硅溶胶制备方法采用水玻璃为原料，导致步骤繁琐、水用量大、成本高的问题；
4、本发明制备的高浓度硅溶胶可用于制备工业蜂窝脱硝催化剂。
具体实施方式
具体实施例一：
本发明所述的一种简单快捷的硅溶胶制备方法，该制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：取400g工业级硅粉，其中所述工业级硅粉颗粒大小规格为200目；加入含0.5%阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液，其中阴离子表面活性剂为硬脂酸，氢氧化钠水溶液浓度为0.3wt％；
步骤（2）：将步骤（1）中所得溶液在水浴中加热至温度为75℃，继而进行速度为500r/min的磁力搅拌，持续2h；
步骤（3）：对步骤（2）中所得产品进行过滤、分离除杂，保证所得产物的二氧化硅含量为40%，即得硅溶胶。
具体实施例二：
本发明所述的一种简单快捷的硅溶胶制备方法，该制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：取400g工业级硅粉，其中所述工业级硅粉颗粒大小规格为250目；加入含1%阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液，其中阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，氢氧化钠水溶液浓度为0.5wt％；
步骤（2）：将步骤（1）中所得溶液在水浴中加热至温度为90℃，继而进行速度为300r/min的磁力搅拌，持续1h；
步骤（3）：对步骤（2）中所得产品进行过滤、分离除杂，保证所得产物的二氧化硅含量为60%，即得硅溶胶。
具体实施例三：
本发明所述的一种简单快捷的硅溶胶制备方法，该制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：取400g工业级硅粉，其中所述工业级硅粉颗粒大小规格为300目；加入含0.8%阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液，其中阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，氢氧化钠水溶液浓度为0.4wt％；
步骤（2）：将步骤（1）中所得溶液在水浴中加热至温度为84℃，继而进行速度为400r/min的磁力搅拌，持续1.5h；
步骤（3）：对步骤（2）中所得产品进行过滤、分离除杂，保证所得产物的二氧化硅含量为50%，即得硅溶胶。
将上述所得硅溶胶作为工业蜂窝脱硝催化剂原料进行混炼，挤出成型，煅烧，测得其机械强度较好。
本发明提供一种简单快捷的硅溶胶制备方法，该硅溶胶产品采用硅粉一步水解法，通过将硅粉、氢氧化钠在表面活性剂的作用下反应制得，该工艺不但制备成本低，溶胶稳定性好，且二氧化硅粒径分布均匀，工艺简单、过程比较短，其可用于工业脱硝催化剂的制备技术领域中。
以上内容仅仅是对本发明工艺所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种简单快捷的硅溶胶制备方法，其特征在于：该制备方法包括如下步骤：
步骤（1）：取工业级硅粉，加入含阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液；
步骤（2）：将步骤（1）中所得溶液在水浴中加热至温度为75℃～90℃，继而进行速度为300～500r/min的磁力搅拌，持续1～2h；
步骤（3）：对步骤（2）中所得产品进行过滤、分离除杂，保证所得产物的二氧化硅含量为40～60%，即得硅溶胶。
2.根据权利要求1所述的一种简单快捷的硅溶胶制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述工业级硅粉取400g，加入含0.5～1%阴离子表面活性剂的氢氧化钠水溶液。
3.根据权利要求1所述的一种简单快捷的硅溶胶制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述工业级硅粉颗粒大小规格大于等于200目。
4.根据权利要求1所述的一种简单快捷的硅溶胶制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述阴离子表面活性剂为硬脂酸或十二烷基苯磺酸钠。
5.根据权利要求1所述的一种简单快捷的硅溶胶制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述氢氧化钠水溶液浓度为0.3～0.5wt％。
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