本发明专利技术公开了一种低成本、高产率纳米硅铝管的生产方法，该生产方法第一步首先取一定量硅铝矿物资源，经过水洗、过滤、烘干、球磨、过筛后得到初级原料；第二步将上述原料按照固液质量比１∶（５－１０）与无机酸液体溶液（０．２－１ｍｏｌ／Ｌ）进行混合，在８０－１００℃搅拌条件处理４－６ｈ后，过滤、洗涤和干燥得到酸化样品；第三步将酸化样品与链状高分子溶液按照固液质量比１∶（５－１０）比例混合，高分子溶液的浓度为０．１－５％，在９０－１００℃搅拌条件下处理１０－１５ｈ，经过过滤、洗涤、干燥得到纳米硅铝管粉体。本发明专利技术旨在提供一种低成本、高产率生产纳米硅铝管的生产方法，纳米管具有２０ｎｍ左右的内孔直径，长度约５００－１０００ｎｍ，比表面积为４０－８０ｍ↑［２］／ｇ，孔容为０．２３－０．３７ｃｃ／ｇ。
Method for producing nano silicon aluminium tube material
The invention discloses a production method of low cost, high yield of nano silicon aluminum tube, the production method is the first step to take a certain amount of silicon aluminum mineral resources, after washing, filtering, drying, milling and sieving to obtain the primary raw materials; the second step will be the raw materials according to solid-liquid ratio 1 (5) and inorganic the acid solution (0.21mol / L) were mixed at 80-100 DEG C stirring processing 46h, filtering, washing and drying to obtain acidified samples; the third step will be the acidified sample and chain polymer solution according to solid-liquid ratio 1 (5) than patients with mixed concentration of polymer solution is 0.1 - 5%, 90 - 100 C under the condition of stirring 10 15h, filtering, washing and drying to obtain nano silicon aluminum powder. The invention provides a production method for producing high yield, low cost nano silicon aluminum tube, nanotubes with inner hole diameter of about 20nm, the length is about 500 1000nm, the specific surface area of 40 80m = 2 / g, 0.23 - 0.37cc / g Kong Rong.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种纳米材料，尤其是涉及一种。
技术介绍
当粒子尺寸进入纳米量级(l 100nm)时，由于纳米粒子的表面原子与体相总 原子数之比随粒径尺寸的减小而急剧增大，使其显示出强烈的体积效应(即小尺寸 效应)、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应。纳米级材料(10 100ran) 由于具有尺寸小，比表面积大及量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点，使之 具有与常规材料不同的一些新特性，因此近年来有关对纳米材料的制备、性能及 应用的研究在国内外一直受到广泛的关注。纳米管是纳米材料中一种一维尺寸上属于纳米的特殊功能材料，是纳米复合 材料最重要的填充材料。目前研究者已经发现了很多纳米管材料，如碳纳米管， 硅纳米管，二氧化钛纳米管，高分子纳米管等。如专利CN1669920公开了一种阳 极氧化铝模板中一维硅纳米结构的制备方法，专利CN1318513涉及一种以高岭土 为原料制备二氧化硅纳米管和三氧化二铝纳米晶的方法，专利CN1544325公开了 一种模板法制备二氧化硅纳米管的方法，专利JP2005139044涉及单晶二氧化硅纳 米管的制备，专利W02004014799涉及一种制备中孔氧化铝分子筛和/或氧化铝纳 米管的方法等等。碳纳米管是人们最早发现的天然纳米材料，由于其特殊的结构 特点和谱学性质， 一直成为材料科学中研究的热点。日前，研究者们通过很多合 成途径都可以获得碳纳米管材料，其也是目前得到广泛应用的纳米管材料之一。 但是，由于其特殊的制备方法导致生产碳纳米管的成本非常昂贵，远远超过了现 实应用领域接受的范围，在很多领域仍然处在研究阶段；同时除了价格因素外， 产率低也是制约碳纳米管及其他纳米管材料得以普及应用的重要因素。为了解决纳米管材料生产成本问题，寻找一种制备简单、低成本、高产率的 纳米管材料的生产方法和生产技术是当前研究者们研究的重点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本低、产率高的。为实现上述目的，本专利技术可采取下述技术方案本专利技术所述的，包括下述加工步骤第一步取硅铝矿原料经7jC洗、过滤、烘干、球磨、过筛，得到制备纳米硅铝管的初级粉料；第二步取第一步的初级粉料和浓度为0. 2-0. 8mol/L的无机酸溶液按照固、 液质量比1: 5-15的比例进行混合，在80-100°C温度下搅拌处理4-16小时后， 过滤、洗涤、干燥得到酸化粉状产品；第三步将上述酸化粉状产品与浓度为0. 1-0. 5%的聚乙烯醇或聚乙二醇溶液 按照固、液质量比1: 5-15的比例混合，在90-100。C温度下搅拌处理10-15小时， 经过滤、洗涤、干燥得到纳米硅铝管材料。所采用的硅铝矿原料的化学成分为A1A: 30-40%， Si02: 40-50%， K20〈0. 5%， Na20〈0. 33%, FeO〈0. 33%, H20: 9-29%。所述的无机酸溶液为盐酸、硫酸或磷酸溶液。所得到的纳米管成品具有20nm左右内孔直径，长度约500-1000nm，比表面 积为40-80m7g，孔容为0. 23-0. 37cc/g。本专利技术的优点在于采用天然矿物质资源硅铝矿为原料，利用常规的生产流程 生产出高质量的纳米硅铝管成品，其生产成本远远低于目前所有纳米管的生产成 本，而产率却高达99%以上，为纳米材料的普及应用提供了条件。 附图说明图1为实施例1产品样品的SEM和TEM图。 图2为实施例2产品样品的SEM和TEM图。 图3为实施例1中酸化粉状产品样品的SEM图。图4为实施例1产品样品分别经酸处理、高分子处理和850°C焙烧后的XRD图。具体实施方式 实施例h本专利技术所述的，包括下述加工步骤 第一步，取硅铝矿原料经水洗、过滤、烘干、球磨成粉状；第二步，按照固、液质量比l: 5的比例与0.2mol/L的盐酸溶液进行混合， 在8(TC温度下搅拌处理4小时后，过滤、洗涤、干燥后得到酸化粉状产品，该产 品的比表面积为23mVg，孔容为0.24cc/g，其SEM图如图3所示；第三步，将上述酸化粉状产品与浓度为0. 1%的链状高分子聚乙烯醇溶液按照 固、液质量比l: 5的比例混合，在90。C温度下搅拌处理10小时，经过滤、洗涤、 干燥得到纳米硅铝管材料，该纳米管材料具有20nm左右的内孔直径，长度约 500-800nm，产率为99%，比表面积为54mVg，孔容为0. 34cc/g。该纳米管样品的 SEM和TEM图如图1所示，经酸处理后样品的XRD图如图4 (A)所示，经高分子 处理后样品的XRD图如图4 (B)所示，将高分子处理的样品在850°C焙烧后的XRD 图如图4 (C)所示，其比表面积为87mVg，孔容为0.39cc/g。实施例2:本专利技术所述的，包括下述加工步骤 第一步，取硅铝矿原料经水洗、过滤、烘干、球磨成粉状； 第二步，按照固、液质量比l: 10的比例与0.5mol/L的硫酸溶液进行混合， 在100。C温度下搅拌处理6小时后，过滤、洗涤、干燥后得到酸化粉状产品；第三步，将上述酸化粉状产品与浓度为0. 3%的链状高分子聚乙烯醇溶液按照 固、液质量比1: 8的比例混合，在90。C温度下搅拌处理15小时，经过滤、洗涤、 干燥得到纳米硅铝管材料，该纳米管具有20nm左右的内孔直径，长度约 500-1000nm，产率为98%,比表面积为46mVg，孔容为0. 26cc/g。该纳米管样品 的SEM和TEM图如图2所示。 实施例3:本专利技术所述的，包括下述加工步骤第一步，取硅铝矿原料经水洗、过滤、烘干、球磨成粉状；第二步，按照固、液质量比l: 10的比例与0.8mol/L的磷酸溶液进行混合， 在80。C温度下搅拌处理8小时后，过滤、洗漆、干燥后得到酸化粉状产品；第三步，将上述酸化粉状产品与浓度为0. 5%的高分子聚乙烯醇溶液按照固、 液质量比l: IO的比例混合，在10(TC温度下搅拌处理10小时，经过滤、洗涤、 干燥得到纳米硅铝管材料，该纳米管具有20nm左右的内孔直径，长度约500-1000nm，产率为99%,比表面积为64m2/g，孔容为0. 31cc/g。 实施例4:本专利技术所述的，包括下述加工步骤 第一步，取硅铝矿原料经水洗、过滤、烘干、球磨成粉状； 第二步，按照固、液质量比l: 5的比例与0.2mol/L的盐酸溶液进行混合， 在80T温度下搅拌处理4小时后，过滤、洗涤、干燥后得到酸化粉状产品；第三步，将上述酸化粉状产品与浓度为0. 1%的链状高分子聚乙二醇溶液按照 固、液质量比1: 5的比例混合，在90。C温度下搅拌处理10小时，经过滤、洗涤、 干燥得到纳米硅铝管材料，该纳米管材料具有20nm左右的内孔直径，长度约 500-1000nm,产率为99%，比表面积为46m7g，孔容为0. 37cc/g。权利要求1、一种，其特征在于它包括下述加工步骤第一步取硅铝矿原料经水洗、过滤、烘干、球磨、过筛，得到制备纳米硅铝管的初级粉料；第二步取第一步的初级粉料和浓度为0.2-0.8mol/L的无机酸溶液按照固、液质量比1∶5-15的比例进行混合，在80-100℃温度下搅拌处理4-16小时后，过滤、洗涤、干燥得到酸化粉状产品；第三步将上述酸化粉状产品与浓度为0.1-0.5％的聚乙烯醇或聚乙二醇溶液按照固、液质量比1∶5-15的比例混合，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种纳米硅铝管材料的生产方法，其特征在于：它包括下述加工步骤：第一步：取硅铝矿原料经水洗、过滤、烘干、球磨、过筛，得到制备纳米硅铝管的初级粉料；第二步：取第一步的初级粉料和浓度为０．２－０．８ｍｏｌ／Ｌ的无机酸溶液按照固、液质量比１∶５－１５的比例进行混合，在８０－１００℃温度下搅拌处理４－１６小时后，过滤、洗涤、干燥得到酸化粉状产品；第三步：将上述酸化粉状产品与浓度为０．１－０．５％的聚乙烯醇或聚乙二醇溶液按照固、液质量比１∶５－１５的比例混合，在９０－１００℃温度下搅拌处理１０－１５小时，经过滤、洗涤、干燥得到纳米硅铝管材料。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马斌，程志林，孔令月，
申请(专利权)人：郑州金阳光陶瓷有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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