本發(fā)明涉及一種硅溶膠制備方法,具體為一種簡單快捷的硅溶膠制備方法。
背景技術:
硅溶膠是二氧化硅顆粒在溶液中均勻分散形成的膠體溶液,由于硅溶膠中二氧化硅顆粒表面具有大量的羥基,具有較大的反應活性且二氧化硅作為V-W-Ti體系蜂窩脫硝催化劑主要結(jié)構原料,可以提高催化劑的機械強度,因此在陶瓷行業(yè)中被廣泛的應用。
目前,工業(yè)硅溶膠的制備主要有水玻璃法、硅粉水解法等。水玻璃法產(chǎn)品粒徑比較均勻,分散性好;但其工藝步驟較多,過程繁雜,水耗、能耗高。硅粉水解法工藝簡單,過程比較短,水耗、能耗較低,但產(chǎn)品粒徑不易控制均勻。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種簡單快捷的硅溶膠制備方法,其解決了硅溶膠制備工藝步驟較多,過程繁雜及產(chǎn)品粒徑不易控制均勻等上述現(xiàn)有技術中存在的問題。
本發(fā)明的具體技術方案如下:
一種簡單快捷的硅溶膠制備方法,該制備方法包括如下步驟:
步驟(1):取工業(yè)級硅粉,加入含陰離子表面活性劑的氫氧化鈉水溶液;
步驟(2):將步驟(1)中所得溶液在水浴中加熱至溫度為75℃~90℃,繼而進行速度為300~500r/min的磁力攪拌,持續(xù)1~2h;
步驟(3):對步驟(2)中所得產(chǎn)品進行過濾、分離除雜,保證所得產(chǎn)物的二氧化硅含量為40~60%,即得硅溶膠。
本發(fā)明進一步改進在于:步驟(1)中,所述工業(yè)級硅粉取400g,加入含0.5~1%陰離子表面活性劑的氫氧化鈉水溶液。
本發(fā)明進一步改進在于:步驟(1)中,所述工業(yè)級硅粉顆粒大小規(guī)格大于等于200目。
本發(fā)明進一步改進在于:步驟(1)中,所述陰離子表面活性劑為硬脂酸或十二烷基苯磺酸鈉。
本發(fā)明進一步改進在于:步驟(1)中,所述氫氧化鈉水溶液濃度為0.3~0.5wt%。
本發(fā)明的有益效果:
1、采用陰離子表面活性(硬脂酸或十二烷基苯磺酸鈉)作為分散劑,有效地使二氧化硅顆粒分散均勻分散;
2、本發(fā)明制備出硅溶膠濃度較大且粒徑分布均勻,克服現(xiàn)有硅溶膠制備方法采用硅粉為原料的濃度在30%以下的問題;
3、本發(fā)明用硅粉作原料,降低成本,克服現(xiàn)有硅溶膠制備方法采用水玻璃為原料,導致步驟繁瑣、水用量大、成本高的問題;
4、本發(fā)明制備的高濃度硅溶膠可用于制備工業(yè)蜂窩脫硝催化劑。
具體實施方式
具體實施例一:
本發(fā)明所述的一種簡單快捷的硅溶膠制備方法,該制備方法包括如下步驟:
步驟(1):取400g工業(yè)級硅粉,其中所述工業(yè)級硅粉顆粒大小規(guī)格為200目;加入含0.5%陰離子表面活性劑的氫氧化鈉水溶液,其中陰離子表面活性劑為硬脂酸,氫氧化鈉水溶液濃度為0.3wt%;
步驟(2):將步驟(1)中所得溶液在水浴中加熱至溫度為75℃,繼而進行速度為500r/min的磁力攪拌,持續(xù)2h;
步驟(3):對步驟(2)中所得產(chǎn)品進行過濾、分離除雜,保證所得產(chǎn)物的二氧化硅含量為40%,即得硅溶膠。
具體實施例二:
本發(fā)明所述的一種簡單快捷的硅溶膠制備方法,該制備方法包括如下步驟:
步驟(1):取400g工業(yè)級硅粉,其中所述工業(yè)級硅粉顆粒大小規(guī)格為250目;加入含1%陰離子表面活性劑的氫氧化鈉水溶液,其中陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉,氫氧化鈉水溶液濃度為0.5wt%;
步驟(2):將步驟(1)中所得溶液在水浴中加熱至溫度為90℃,繼而進行速度為300r/min的磁力攪拌,持續(xù)1h;
步驟(3):對步驟(2)中所得產(chǎn)品進行過濾、分離除雜,保證所得產(chǎn)物的二氧化硅含量為60%,即得硅溶膠。
具體實施例三:
本發(fā)明所述的一種簡單快捷的硅溶膠制備方法,該制備方法包括如下步驟:
步驟(1):取400g工業(yè)級硅粉,其中所述工業(yè)級硅粉顆粒大小規(guī)格為300目;加入含0.8%陰離子表面活性劑的氫氧化鈉水溶液,其中陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉,氫氧化鈉水溶液濃度為0.4wt%;
步驟(2):將步驟(1)中所得溶液在水浴中加熱至溫度為84℃,繼而進行速度為400r/min的磁力攪拌,持續(xù)1.5h;
步驟(3):對步驟(2)中所得產(chǎn)品進行過濾、分離除雜,保證所得產(chǎn)物的二氧化硅含量為50%,即得硅溶膠。
將上述所得硅溶膠作為工業(yè)蜂窩脫硝催化劑原料進行混煉,擠出成型,煅燒,測得其機械強度較好。
本發(fā)明提供一種簡單快捷的硅溶膠制備方法,該硅溶膠產(chǎn)品采用硅粉一步水解法,通過將硅粉、氫氧化鈉在表面活性劑的作用下反應制得,該工藝不但制備成本低,溶膠穩(wěn)定性好,且二氧化硅粒徑分布均勻,工藝簡單、過程比較短,其可用于工業(yè)脫硝催化劑的制備技術領域中。
以上內(nèi)容僅僅是對本發(fā)明工藝所作的舉例和說明,所屬本技術領域的技術人員對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代,只要不超越本權利要求書所定義的范圍,均應屬于本發(fā)明的保護范圍。