淀中加入4g質(zhì)量濃度為69%的濃硝酸和1g質(zhì)量濃度為50%的雙氧水，50W超聲條件下超聲反應(yīng)lOOmin，得到黃色溶膠；然后往黃色溶膠加入2g乙酰丙酮，40°C回流條件下反應(yīng)60h，得到穩(wěn)定的活性二氧化鈦水溶膠；
(2)T12-S12復(fù)合納米多孔微球的制備
將10g甲基娃酸鉀、2000g活性二氧化鈦水溶膠和10g水在室溫下混合均勻,得到甲基硅酸鉀溶液，在甲基硅酸鹽溶液加入180g硝酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為65%)催化劑，在45°C條件下攪拌反應(yīng)lh，得到酸性溶膠；在酸性溶膠中加入3000g正己烷和5g司班-80表面活性劑，在1200轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌條件下，加入80g氨水催化劑，在60°C條件下加熱反應(yīng)2h，待溶液分層并除去水層，得到白色沉淀物；將白色沉淀物進(jìn)行洗滌之后，在150°C干燥lh，粉碎，得到T12-S12復(fù)合納米多孔微球。
[0021]所制備的1102-5102復(fù)合納米多孔微球材料的平均粒徑為I μ m,松裝密度為0.2g/cm3,比表面積為900 m2/g,平均孔徑為20nm。
[0022]實(shí)施例3
(1)活性二氧化鈦水溶膠的制備
將1g四氯化鈦和100g去離子水在室溫下混合，攪拌，充分水解反應(yīng)，得到偏鈦酸沉淀；向偏鈦酸沉淀中加入3g質(zhì)量濃度為69%的濃硝酸和10g質(zhì)量濃度為50%的雙氧水，1W超聲條件下超聲反應(yīng)5min，得到黃色溶膠；然后往黃色溶膠加入3g乙酰丙酮，90°C回流條件下反應(yīng)48h，得到穩(wěn)定的活性二氧化鈦水溶膠；
(2)T12-S12復(fù)合納米多孔微球的制備
將10g甲基娃酸鈉、500g活性二氧化鈦水溶膠和500g水在室溫下混合均勻,得到甲基硅酸鈉溶液，在甲基硅酸鹽溶液加入191g高氯酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)是70%)催化劑，在40°C條件下攪拌反應(yīng)2h，得到酸性溶膠；在酸性溶膠中加入3000g正己烷和3g司班-65表面活性劑，在500轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌條件下，加入10g氨水催化劑，在40°C條件下加熱反應(yīng)4h，待溶液分層并除去水層，得到白色沉淀物；將白色沉淀物進(jìn)行洗滌之后，在130°C干燥5h，粉碎，得到T12-S12復(fù)合納米多孔微球。
[0023]所制備的1102^02復(fù)合納米多孔微球材料的平均粒徑為20 μ m，松裝密度為0.05g/cm3,比表面積為900 m2/g，平均孔徑為50nm。
[0024]實(shí)施例4
(I)活性二氧化鈦水溶膠的制備
將1g鈦酸四異丙酯和2000g去離子水在室溫下混合，攪拌，充分水解反應(yīng)，得到偏鈦酸沉淀；向偏鈦酸沉淀中加入2g質(zhì)量濃度為69%的濃硝酸和80g質(zhì)量濃度為50%的雙氧水，150W超聲條件下超聲反應(yīng)50min，得到黃色溶膠；然后往黃色溶膠加入1g乙酰丙酮，60°C回流條件下反應(yīng)20h，得到穩(wěn)定的活性二氧化鈦水溶膠； (2) T12-S12復(fù)合納米多孔微球的制備
將10g甲基娃酸鈉、150g活性二氧化鈦水溶膠和200g水在室溫下混合均勻，得到甲基硅酸鈉溶液，在甲基硅酸鹽溶液加入134g鹽酸(質(zhì)量濃度是36.5%)催化劑，在50°C條件下攪拌反應(yīng)3h，得到酸性溶膠；在酸性溶膠中加入500g正己烷和25g司班-80表面活性齊[J，在1200轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌條件下，加入200g氨水催化劑，在50°C條件下加熱反應(yīng)4h，待溶液分層并除去水層，得到白色沉淀物；將白色沉淀物進(jìn)行洗滌之后，在70°C干燥6h，粉碎，得到T12-S12復(fù)合納米多孔微球。
[0025]所制備的1102^02復(fù)合納米多孔微球材料的平均粒徑為ΙΟΟμπι，松裝密度為0.4g/cm3,比表面積為600 m2/g,平均孔徑為10nm。
[0026]實(shí)施例5
(1)活性二氧化鈦水溶膠的制備
將1g鈦酸四正丙酯和1500g去離子水在室溫下混合，攪拌，充分水解反應(yīng)，得到偏鈦酸沉淀；向偏鈦酸沉淀中加入5g質(zhì)量濃度為69%的濃硝酸和70g質(zhì)量濃度為50%的雙氧水，70W超聲條件下超聲反應(yīng)80min，得到黃色溶膠；然后往黃色溶膠加入Ig異丙醇，50°C回流條件下反應(yīng)3h，得到穩(wěn)定的活性二氧化鈦水溶膠；
(2)T12-S12復(fù)合納米多孔微球的制備
將10g甲基娃酸鉀、800g活性二氧化鈦水溶膠和10g水在室溫下混合均勻,得到甲基硅酸鉀溶液，在甲基硅酸鹽溶液加入20.35g硫酸(濃度是98.3%)催化劑，在50°C條件下攪拌反應(yīng)0.5h，得到酸性溶膠；在酸性溶膠中加入1200g正己烷和50g司班-60表面活性劑，在800轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌條件下，加入70g氫氧化鈉催化劑，在35°C條件下加熱反應(yīng)5h，待溶液分層并除去水層，得到白色沉淀物；將白色沉淀物進(jìn)行洗滌之后，在150°C干燥3h，粉碎，得到T12-S12復(fù)合納米多孔微球。
[0027]所制備的1102^02復(fù)合納米多孔微球材料的平均粒徑為40 μ m，松裝密度為0.08g/cm3,比表面積為800m2/g，平均孔徑為60nm。
[0028]實(shí)施例6
(1)活性二氧化鈦水溶膠的制備
將1g鈦酸乙酯和800g去離子水在室溫下混合，攪拌，充分水解反應(yīng)，得到偏鈦酸沉淀；向偏鈦酸沉淀中加入5g質(zhì)量濃度為69%的濃硝酸和15g質(zhì)量濃度為50%的雙氧水，200W超聲條件下超聲反應(yīng)30min，得到黃色溶膠；然后往黃色溶膠加入0.1g異丙醇，80°C回流條件下反應(yīng)100h，得到穩(wěn)定的活性二氧化鈦水溶膠；
(2)T12-S12復(fù)合納米多孔微球的制備
將10g甲基娃酸鈉、500g活性二氧化鈦水溶膠和600g水在室溫下混合均勻,得到甲基硅酸鈉溶液，在甲基硅酸鹽溶液加入200g鹽酸(質(zhì)量濃度是36.5%)催化劑，在25°C條件下攪拌反應(yīng)5h，得到酸性溶膠；在酸性溶膠中加入100g正己烷和Ig司班-20表面活性劑，在700轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌條件下，加入60g氫氧化鉀催化劑，在55°C條件下加熱反應(yīng)3h，待溶液分層并除去水層，得到白色沉淀物；將白色沉淀物進(jìn)行洗滌之后，在120°C干燥6h，粉碎，得到T12-S12復(fù)合納米多孔微球。
[0029]所制備的1102^02復(fù)合納米多孔微球材料的平均粒徑為60 μ m，松裝密度為
0.01g/cm3，比表面積為1200 m2/g，平均孔徑為100nm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種T1 2^02復(fù)合納米多孔微球的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)活性二氧化鈦水溶膠的制備 將鈦鹽前驅(qū)體和去離子水在室溫下混合，攪拌，充分水解反應(yīng)，得到偏鈦酸沉淀；向偏鈦酸沉淀中加入濃硝酸和雙氧水，超聲得到黃色溶膠；然后往黃色溶膠加入穩(wěn)定劑，回流反應(yīng)，得到穩(wěn)定的活性二氧化鈦水溶膠； (2)T12-S12復(fù)合納米多孔微球的制備 將甲基硅酸鹽、活性二氧化鈦水溶膠和去離子水在室溫下混合均勻，得到混合溶液，在混合溶液加入無(wú)機(jī)酸，攪拌反應(yīng)，得到酸性溶膠；在酸性溶膠中加入低表面張力溶劑和表面活性劑，通過(guò)高速攪拌使體系形成乳狀液后，加入無(wú)機(jī)堿，加熱反應(yīng)，待溶液分層并除去水層，得到白色沉淀物；對(duì)白色沉淀物進(jìn)行洗滌、常壓干燥，得到1102^02復(fù)合納米多孔微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于: 在所述步驟(I)中，鈦鹽前驅(qū)體、去離子水、濃硝酸、雙氧水和穩(wěn)定劑的質(zhì)量比為1:(10-200):(0.1-0.5):(1~10):(0.01-1)； 在所述步驟(2)中，甲基硅酸鹽、活性二氧化鈦水溶膠、去離子水、低表面張力溶劑的質(zhì)量比為1:(1~20):(1~10):(5~30);無(wú)機(jī)酸與甲基硅酸鹽的質(zhì)量比為(0.2-2): I ;表面活性劑與甲基硅酸鹽的質(zhì)量比為(0.01~0.5):1 ;無(wú)機(jī)堿與甲基硅酸鹽的質(zhì)量比為(0.1-2):1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于: 在所述步驟(I)中，所述的鈦鹽前驅(qū)體為硫酸氧鈦、四氯化鈦、鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丙酯、鈦酸乙酯或者鈦酸四丁酯中的至少一種；所述的穩(wěn)定劑為異丙醇或者乙酰丙酮中的至少一種；所述濃硝酸的質(zhì)量濃度為69% ;所述的雙氧水的質(zhì)量濃度為50% ； 在所述步驟(2)中，所述的甲基硅酸鹽為甲基硅酸鈉和甲基硅酸鉀的至少一種；所述的無(wú)機(jī)酸為鹽酸、硫酸、硝酸和高氯酸中的至少一種；所述的無(wú)機(jī)堿為氨水，氫氧化鈉，氫氧化鉀中的至少一種；所述的低表面張力溶劑為正己烷；所述的表面活性劑為吐溫-20，吐溫-80,司班-60,司班-65的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于: 在所述步驟(I)中，所述超聲的功率為10~200W，時(shí)間為5~100min ;所述回流的條件為溫度 40~90°C，時(shí)間 3~100h ； 在所述步驟(2)中，所述攪拌反應(yīng)的條件為反應(yīng)溫度10~50°C，反應(yīng)時(shí)間0.5h~5h ;所述高速攪拌，指攪拌速度為400~1200轉(zhuǎn)/分鐘；所述的加熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度為30~70°C，反應(yīng)時(shí)間為0.5h~5h ;所述干燥處理指在70~150°C下處理l~6h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:所制備的T12-S12復(fù)合納米多孔微球?yàn)橐?guī)則球形顆粒，粒徑為1-100 μ m，松裝密度為0.01-0.4 g/cm3，比表面積為600-1200 m2/g，孔徑為 10~100nm。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種TiO2-SiO2復(fù)合納米多孔微球的制備方法，該方法將活性二氧化鈦水溶膠與水玻璃混合，在制備納米多孔二氧化硅的過(guò)程中直接將活性二氧化鈦復(fù)合進(jìn)入到體系中，從而制備出TiO2-SiO2復(fù)合納米多孔微球。發(fā)明的制備方法采用低成的甲基硅酸鹽和鈦鹽前驅(qū)體作為T(mén)iO2-SiO2復(fù)合納米多孔微球的原材料，不必經(jīng)過(guò)陽(yáng)離子交換樹(shù)脂進(jìn)行離子交換過(guò)程，在凝膠形成過(guò)程中實(shí)現(xiàn)溶劑置換和TiO2摻雜改性，生產(chǎn)過(guò)程溶劑易回收，產(chǎn)率高，并且工藝流程簡(jiǎn)單，便于規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。發(fā)明所制備的TiO2-SiO2復(fù)合納米多孔微球?yàn)橐?guī)則球形顆粒，平均粒徑可在1~500μm范圍內(nèi)調(diào)控，且具有典型的納米多孔結(jié)構(gòu)，可應(yīng)用于隔熱、色譜分離、催化和生物載藥等領(lǐng)域。
【IPC分類(lèi)】B01J35-10, B01J21-08
【公開(kāi)號(hào)】CN104549194
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510055348
【發(fā)明人】劉云暉
【申請(qǐng)人】泉州三欣新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日