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专利号: 2019113903076
申请人: 江西师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种硼掺杂的微孔二氧化硅膜,其特征在于,以有机硅烷为前驱体,采用溶胶-凝胶法在酸催化剂作用下通过在合成溶胶中掺入非金属硼元素而制备出硼掺杂的微孔二氧化硅膜。

2.如权利要求1所述的硼掺杂的微孔二氧化硅膜的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)将有机硅烷前驱体和硼前驱体混合加入无水乙醇中,于室温下剧烈搅拌3~6小时,然后在搅拌条件下逐滴加入酸和去离子水的混合溶液,最后在室温下继续搅拌反应9~18小时,可得到硼掺杂的二氧化硅溶胶;

(2)将步骤(1)制备的硼掺杂二氧化硅溶胶用无水乙醇稀释,然后把多孔载体浸入稀释后的溶胶中进行浸涂10~60秒,放入恒温恒湿箱中干燥3~12小时,最后在空气气氛下200~300℃马弗炉中焙烧1~6小时,升/降温速率为0.5℃min-1;

(3)重复上述步骤(2)2~5次后,可得到硼掺杂的微孔二氧化硅膜。

3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的二氧化硅溶胶合成配方中有机硅烷前驱体、硼前驱体、酸、水的摩尔比为Si∶B∶H+∶H2O=1∶0.05~0.5∶0.05~1∶10~50,无水乙醇用来维持有机硅烷在溶胶中的质量浓度为

5wt%。

4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的有机硅烷前驱体为烷基三烷氧基硅烷类R-Si-(OR’)3和二(三烷氧基硅基)烃类(RO)3Si-CxHy-Si(OR’)3中的一种或多种的混合,其中,x,y分别为C、H的个数,R,R’基团可以为相同或不同。

5.根据权利要求2或4所述的制备方法,其特征在于,所述的有机硅烷前驱体为甲基三乙氧基硅烷,双(三乙氧基硅基)甲烷、1,2-二(三乙氧基硅基)乙烷、1,3-二(三乙氧基硅基)丙烷、1,2-二(三乙氧基硅基)乙烯中的一种或多种的混合。

6.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的硼前驱体为硼酸H3BO3、硼酸三酯中的一种或多种的混合,硼酸三酯分子式为B(OR)3,3个R基团可以为相同或不同。

7.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的酸为硝酸或盐酸。

8.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述的多孔载体为Al2O3、ZrO2、TiO2、莫来石材料中的一种或多种。

9.根据权利要求2或8所述的制备方法,其特征在于,所述的多孔载体为片状、管状、中空纤维状,多孔载体的平均孔径为5~200nm。

10.如权利要求1-9任一项所述的硼掺杂的微孔二氧化硅膜的应用,其特征在于,所述的二氧化硅膜可用于海水淡化或高盐废水的渗透汽化脱盐处理。