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专利号: 2017108835510
申请人: 湖北工程学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

A、在室温、搅拌条件下,向硅酸盐和四硼酸盐的混合溶液中滴加无机酸,控制反应体系的pH值为2.5~4.5,反应15~55分钟,静置15~90分钟,得到透明的或半透明的硼酸掺杂硅酸溶胶,在55~105℃条件下干燥1~6小时,研磨,用蒸馏水洗至洗出液pH为6.8~7.2,在55~105℃条件下干燥0.5~3小时,即得到透明或者半透明硼酸掺杂的硅酸凝胶粉末;

B、将A步骤得到的硼酸掺杂的硅酸凝胶粉末与糖类物质的水溶液混合,其中糖类物质为硼酸掺杂的硅酸凝胶质量的0.5~3%,搅拌15~90分钟,在85℃条件下干燥至恒重,即得到包覆糖类物质的硼硅酸凝胶粉末混合物;

C、在室温、搅拌条件下,将B步骤得到的粉末混合物加入到浓硫酸溶液中,粉末混合物与浓硫酸的用量之比为105-160g:100-200mL,反应30~120分钟,得到反应混合物;

D、将C步骤所得到的反应混合物分成多份并将在10~30分钟时间内逐渐加入到0.5~

1.5升蒸馏水中,搅拌5~30分钟,过滤,滤出物用蒸馏水洗涤至洗出液无硫酸根离子检出,在55~105℃条件下干燥0.5~3小时,得粉末状物质,即为所述碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料。

2.根据权利要求1所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,A步骤的混合溶液中硅酸盐的浓度为0.2~2.5mol/L,四硼酸盐的浓度为0.003-

0.01mol/L。

3.根据权利要求1所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,A步骤的硅酸盐为硅酸钠和硅酸钾中的任一种或两种的混合,四硼酸盐为四硼酸钠、四硼酸钾和四硼酸铵中的任一种或多种的混合。

4.根据权利要求1所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,A步骤的无机酸为盐酸或硫酸,其浓度为0.05-1.0mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,B步骤的糖类物质为蔗糖、葡萄糖、麦芽糖和水溶性淀粉中的任一种或多种的混合。

6.根据权利要求1所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,B步骤的糖类物质水溶液的浓度为5-25wt%。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,C步骤的浓硫酸的浓度为70-90wt%。

8.根据权利要求7所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,D步骤的无硫酸根离子检出是指洗出液中硫酸根的浓度低于0.1mg/L。

9.一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料,其特征在于,通过权利要求1至8任一项所述的方法制备得到。