【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于石英砂光电功能材料，特别是涉及石英砂光电功能材料制备方法。
技术介绍
1、石英砂是石英石经破碎加工而成的石英颗粒。石英石是一种非金属矿物质，是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物。石英砂的颜色为乳白色或无色半透明状，莫氏硬度7。石英砂是重要的工业矿物原料，非化学危险品，广泛用于玻璃、铸造、陶瓷及防火材料、冶炼硅铁、冶金熔剂、冶金、建筑、化工、塑料、橡胶、磨料，滤料等工业。
2、但是现有技术中对石英砂在制备过程中清洗处理环节里，对酸性溶液与碱性溶液的配比与清洗时长概念浑浊，导致石英砂在清洗处理环节里，清洗不彻底效率低下或者石英砂改性的情况。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供石英砂光电功能材料制备方法，通过控制酸性溶液浓度与石英砂之间的浓度比有效去除石英砂表面的氧化物、有机物和其它杂质，同时，在清洗过程中，根据石英砂粒径密度特性，采用不同的搅拌器进行搅拌，保护石英砂表面的同时加快了反应速率，解决了现有的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术为石英砂光电功能材料制备方法，包括以下步骤：
4、s1：原料准备：选取高纯度的石英砂作为原料，需要经过研磨和筛分，以得到粒径均匀且适合制备工艺的石英粉末；
5、s2：清洗处理：将石英砂放入酸性溶液中进行清洗处理，以去除表面的杂质和有机物，包括酸液包括盐酸、硝酸，清洗过程中需控制时间和温度，以避免对石英砂颗粒造成不利影响
6、s3：活化处理：将清洗后的石英砂进行活化处理，增加材料表面的活性位点和化学反应性，活化处理使用表面活性剂或化学改性剂进行表面修饰，从而改善材料的性能；
7、s4：修饰处理：根据所需的功能要求，对石英砂进行相应的修饰处理，需要制备具有光电导性的材料，可以通过溶液浸渍、溶胶-凝胶法、物理气相沉积等方法，在石英砂表面修饰上导电材料；
8、s5：烧结处理：经过修饰处理后的石英砂通常需要进行烧结处理，以增加颗粒间的结合力和材料的致密度，烧结温度和时间的选择要根据具体的材料和工艺要求来确定；
9、s6：结构字符化：对制备好的石英砂光电功能材料进行结构分析和性能测试，常用的表征方法包括x射线衍射、透射电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱等。
10、进一步地，所述s1进一步表示为：
11、s1.1：原料选择：选择高纯度的石英砂作为原料非常关键，选择高度纯净的石英砂作为原料，其含量要求在99.99％以上；
12、s1.2：研磨和筛分：在原料准备过程中，石英砂需要进行研磨和筛分，以得到粒径均匀且适合制备工艺的石英粉末。研磨过程可使用球磨机、研磨罐或其他研磨装置，将石英砂颗粒细化到所需的粒径范围内。
13、进一步地，所述s2进一步表示为：
14、s2.1：酸性溶液选择：在清洗处理中，选择酸性溶液对石英砂进行清洗。常用的酸液包括盐酸、硝酸等，这些酸性溶液可以有效去除石英砂表面的氧化物、有机物和其它杂质；
15、s2.2：清洗条件控制：在进行清洗处理时，需要控制清洗处理的时间和温度，温度的控制也十分重要，过高的温度可能导致材料结构的变化或颗粒团聚，因此需要选择适宜的清洗温度；
16、s2.3：搅拌和分散：在清洗过程中，可以通过适当的搅拌和分散措施，帮助酸性溶液充分接触到石英砂表面，加快杂质的去除过程。搅拌还可以确保清洗过程均匀进行，提高效率；
17、s2.4：中和和冲洗：清洗处理完成后，需要对石英砂进行中和和充分的冲洗，冲洗通过反复用水冲洗石英砂，可以有效去除残留的酸液和杂质。
18、当石英砂进行清洗处理时：
19、首先对其表面检测，当石英砂表面金属氧化物和无机杂质多时，选择盐酸进行清洗，盐酸与石英砂浓度比设置为：1∶4；当石英砂表面检测有机污染物和有机杂质多时，选择硝酸进行清洗，盐酸与石英砂浓度比设置为：1∶3；
20、石英砂清洗条件控制：1h-3h之间；
21、石英砂表面氧化物含量设为：x；
22、酸性溶液浓度设为：y；
23、当x：5g＜x＜10g时
24、此时y＝5g＜x＜10g×30％x或5g＜x＜10g×40％x；
25、y与石英砂清洗条件控制成正比
26、当y含量越大，设置清洗时间越长。
27、最小清洗时间：1h，最大清洗时间：3h。
28、石英砂在清洗过程中可以使用搅拌器加速石英砂与酸性溶液的接触，这时，可以根据石英砂体积与尺寸选择适合的搅拌器进行分散酸性溶液；
29、
30、清洗完成后，进入至中和步骤：
31、添加氢氧化钠(naoh)作为补偿剂，中和石英砂的ph值：
32、(1)确保中和剂的用量适当，避免过量使用或不足，这里根据酸性溶液用量基值加10％；
33、(2)冲洗时要用足够量的水，并且要确保水质干净，选用工业蒸馏水进行冲洗；
34、(3)反复冲洗多次，直到冲洗出的水清澈透明，冲洗次数基值设为：3次；
35、(4)在冲洗完成后，需要将石英砂进行适当的干燥，以便后续的处理或应用干燥温度设置为常温；
36、进一步地，所述s3进一步表示为：
37、s3.1：化学处理：可以采用化学方法引入活性位点或改变石英砂表面的化学性质，使用酸性或碱性溶液进行处理，以改变表面的化学成分或形成特定的官能团；
38、s3.2：热处理：通过高温处理可以促进化学反应的进行，改变石英砂的结构和表面性质，热处理还可以去除残留的溶剂或水分，提高活性位点的暴露度；
39、s3.3：物理处理：物理方法如高能球磨、超声波处理等也可以用于活化处理，通过增加表面积、改变颗粒形貌等方式提高石英砂的活性，通过增加表面积、改变颗粒形貌等方式提高石英砂的活性。
40、进一步地，所述s4进一步表示为：
41、s4.1：表面活性剂选择：在活化处理中使用表面活性剂进行修饰；
42、s4.2：使用化学改性剂：在活化处理中使用化学活性剂进行修饰；
43、表面活性剂选用参考表：
44、
45、
46、进一步地，所述s5进一步表示为：
47、s5.1：温度控制：烧结处理的温度需要根据石英砂的成分和性质以及所需的最终性能来确定。需要将石英砂加热至足够高的温度，使其颗粒间的结合发生改变，但又不能过高以致石英砂颗粒熔化。
48、s5.2：时间控制：烧结处理的时间也是影响最终产品性能的重要因素。过长或过短的烧结时间都可能导致石英砂的性能不达标。
49、s5.3：气氛控制：烧结处理通常在惰性气氛下进行，以防止氧化和其他化学反应对石英砂产生不利影响。气氛控制可以通过气氛管控或者使用惰性气体氛围炉等设备来实现。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，所述S1进一步表示为：
3.根据权利要求2所述的石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，所述S2进一步表示为：
4.根据权利要求3所述的石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，所述S4进一步表示为：
5.根据权利要求4所述的石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，所述S3进一步表示为：
6.根据权利要求5所述的石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，所述S5进一步表示为：
【技术特征摘要】
1.石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，所述s1进一步表示为：
3.根据权利要求2所述的石英砂光电功能材料制备方法，其特征在于，所述s2进一步表示为：
4.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：余妙圣，
申请(专利权)人：蕲春欣泰石英有限公司，
类型：发明
国别省市：
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