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专利号: 2019114226519
申请人: 东北石油大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于该方法是按以下步骤完成的:一、采用方法1或方法2制备载有混合物的陶瓷舟;

所述的方法1为:将尿素或三聚氰胺平铺在陶瓷舟底部,再将硼酸平铺于尿素或三聚氰胺上方,最后将二氧化硅气凝胶颗粒平铺于硼酸上方,得到载有混合物的陶瓷舟;

所述的方法2为:将尿素或三聚氰胺、硼酸和二氧化硅气凝胶颗粒均匀混合,得到混合物;将混合物平铺在陶瓷舟底部,得到载有混合物的陶瓷舟;

二、将载有混合物的陶瓷舟置于管式炉的反应区,再将管式炉两端分别接上通气管并密封,向管式炉中以1000mL·min-1~2000mL·min-1的气体流量通入保护气体10min~

20min,在常压下排净管式炉中的空气,再将保护气的流量调节至80~200mL·min-1,启动管式炉,将管式炉的反应区温度升温至1100℃~1150℃,并在1100℃~1150℃下保温30min~

180min;

三、关闭管式炉,保持管式炉中的保护气的流量为80mL·min-1~200mL·min-1,再在保护气的流量为80mL·min-1~200mL·min-1下将管式炉自然冷却至室温,再将陶瓷舟取出,得到表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的二氧化硅气凝胶颗粒,即完成一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法。

2.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于步骤一中所述的二氧化硅气凝胶颗粒是按以下步骤制备的:①、将正硅酸乙酯、无水乙醇和去离子水按摩尔比1:8:3.75混合均匀,得到前驱体溶液;

②、使用浓度为0.1mol/L的草酸溶液将前驱体溶液的pH值调节至3~4,再在磁力搅拌器下搅拌60min,得到混合溶液;将混合溶液置于水浴锅中,再在温度为60℃下恒温水解

16h,得到水解后的混合溶液;

③、使用浓度为0.5mol/L的氨水溶液将水解后的混合溶液的pH值调节至7~8,搅拌均匀后静置30min,得到凝胶;

④、首先向凝胶中加入无水乙醇老化12h,然后向凝胶中加入正己烷老化12h,最后向凝胶中再次加入正己烷老化12h;

步骤④中所述的无水乙醇与凝胶的体积比为1:5;

步骤④中所述的正己烷与凝胶的体积比为1:5;

⑤、循环步骤④1次~2次,最后放入干燥箱中,首先在50℃下干燥4h,然后在80℃下干燥3h,最后在120℃下干燥2h,干燥完成后进行研磨,得到二氧化硅气凝胶颗粒;

步骤⑤中所述的二氧化硅气凝胶颗粒的粒径为50μm~150μm。

3.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于步骤一中所述的尿素的粒径为50μm~150μm,三聚氰胺的粒径为

50μm~150μm,硼酸的粒径为50μm~150μm。

4.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于方法1中二氧化硅气凝胶颗粒与硼酸的摩尔比为1:(1~10),硼酸与尿素的摩尔比为1:(2~4),硼酸与三聚氰胺的摩尔比为1:(1~3)。

5.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于方法2中二氧化硅气凝胶颗粒与硼酸的摩尔比为1:(1~10),硼酸与尿素的摩尔比为1:(2~4),硼酸与三聚氰胺的摩尔比为1:(1~3)。

6.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于步骤二中所述的保护气体为氮气。

7.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于步骤三中所述的保护气体为氮气。

8.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于步骤二中将载有混合物的陶瓷舟置于管式炉的反应区,再将管式炉两端分别接上通气管并密封,向管式炉中以1100mL·min-1的气体流量通入保护气体

10min,在常压下排净管式炉中的空气,再将保护气的流量调节至80mL·min-1,启动管式炉,将管式炉的反应区温度升温至1100℃,并在1100℃下保温30min~60min。

9.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于步骤二将载有混合物的陶瓷舟置于管式炉的反应区,再将管式炉两端分别接上通气管并密封,向管式炉中以1000mL·min-1~1500mL·min-1的气体流量通入保护气体10min~15min,在常压下排净管式炉中的空气,再将保护气的流量调节至100-1~150mL·min ,启动管式炉,将管式炉的反应区温度升温至1100℃,并在1100℃下保温

60min~120min。

10.根据权利要求1所述的一种在二氧化硅气凝胶颗粒表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的简易方法,其特征在于步骤三得到的表面包覆高疏水氮化硼纳米片薄层的二氧化硅气凝胶颗粒在化工、油田、电力、或管线供热中应用。