大孔容高比表面积硅胶的制备

摘要

硅胶是具有三维空间网状结构的多孔性固体物质,孔分布范围广,具有很大的比表面积,表面覆盖有大量的硅烷醇基因,具有一定的活性。能吸附许多物质,使它成为良好的干燥剂、吸附剂、催化剂及催化剂载体等,广泛应用于工农业生产中。
　　硅胶的吸附性能与其丰富的孔道结构和大的比表面积有着密不可分的联系,因此为了提高硅胶的吸附性能,研制具有大孔容高比表面积的硅胶是不容忽视的。本文对大孔容高比表面积硅胶的制备工艺进行了研究,具体方法如下:
　　以稀硅酸钠和稀硫酸为原料,利用溶胶-凝胶法制备硅凝胶,以无水乙醇作为置换剂置换,通过微波干燥制备出大孔容高比表面积的硅胶。
　　本文研究了原料浓度、凝胶陈化温度、陈化时间、醇泡浴比、醇泡时间、微波干燥强度、微波干燥时间和活化温度对硅胶孔径、孔容和比表面积的影响。
　　总结了制备大孔容高比表面积硅胶的优惠工艺条件为:稀硅酸钠中二氧化硅含量控制在20%左右,硫酸的浓度为30%,陈化温度60℃,陈化时间30 h,酸泡浓度0.02%,酸泡时间4 h,醇泡浴比2.5∶1.0,醇泡时间30 h,微波强度为550 w,微波干燥时间为20 min,活化温度为600℃。制得的硅胶孔容为1.5 mL/g-2.2 mL/g、比表面积为500 m2/g-650 m2/g。
　　实验证明该工艺路线可行,操作简单易掌握,产品质量稳定,孔容大,比表面积高,成本低。利用该工艺生产的硅胶具有大的孔容和高的比表面积,能够应用在造纸、消光剂以及催化剂等领域,具有广阔的推广前景以及显著的社会效益和经济效益。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 课题研究的背景、目的意义

1.2 研究的目的和意义

1.3 研究内容及技术路线

2 文献综述

2.1 硅胶的基础知识及应用

2.2 溶胶-凝胶法简介

2.3 微波干燥法

2.4 大孔容高比表面积硅胶的可行性工艺

3 大孔容高比表面积硅胶的制备及表征

3.1 大孔容高比表面积硅胶的制备

3.2 硅胶的相关检测标准及方法

4 大孔容高比表面积硅胶制备工艺条件的研究

4.1 单因素制备条件对大孔容高比表面积硅胶的影响

4.2 正交实验优化干燥条件

4.3 本章小结

5 真空干燥法制备大孔容高比表面积硅胶

5.1 单因素制备条件对大孔容高比表面积硅胶的影响

5.2 两种不同干燥方式对硅胶技术指标的影响

5.3 本章小结

6 硅胶吸附后的回用及生产过程中资源回收利用

6.1 硅胶吸附后的回用

6.2 大孔容高比表面积硅胶制备过程中资源的回收利用

6.3 本章小结

结论

参考文献

致谢

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