The present invention provides a carbon coated boron doped silica nano material and preparation method thereof, wherein the preparation method comprises the following steps: A, to four in the mixed solution of silicate and borate adding inorganic acid, control pH value, reaction after static, boric acid doped silica sol obtained, dry processing to borosilicate gel powder B;, the powder and sugar mixed aqueous gel A step, stirring after drying, coating sugar borosilicate gel powder mixture; C, will join the powder mixture of B steps to concentrated sulfuric acid, the reaction mixture, the mixture of C D; the slow step is added to distilled water, stirring and filtering the filter material, drying after washing with distilled water, that is. Advantages: uniform particle size; particle size, boron doped, coated with carbon content and easy to control; can be widely used in the field of energy storage, catalyst materials, organic synthesis and fine chemical product additives; simple technics and low cost and easy scale production.
【技术实现步骤摘要】
一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料及其制备方法
本专利技术涉及碳纳米管合成用催化剂、锂离子电池负极材料、电化学催化剂和有机合成等领域,具体涉及一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料及其制备方法。
技术介绍
纳米二氧化硅具有颗粒尺寸小、微孔多、比表面积大、表面羟基含量高、紫外线、可见光及红外线反射能力强等特点。纳米二氧化硅添加到聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等塑料原料中,可大幅提高塑料制品的强度、韧性、耐磨性和抗老化性。在铁焦粉体中添加以纳米二氧化硅为主的复合粉体进行改性,产品主要性能达到现有同类产品的最高水平,纳米二氧化硅还可广泛地应用于碳纳米管材料合成催化剂载体、锂离子电池负极材料、陶瓷、石膏、化妆品、玻璃钢、化纤、有机玻璃、环保等诸多领域。纳米二氧化硅具有众多的优良特性和广泛的应用前景,但单纯的纳米二氧化硅或硅酸作为气相化学沉积合成用催化剂、电化学催化剂、有机合成催化剂或者精细化工产品的添加剂或催化剂载体,其性能受到一定的限制或者性能不佳,或者催化剂选择性差等缺陷。例如合成碳纳米管的催化剂通常都是负载贵金属、稀有金属或者金属氧化物的二氧化硅、二元金属三元金属氧化物复合催化剂材料,体系繁多。常见的合成碳纳米管催化剂有NiO-SiO2体系、MnO-SiO2体系、Fe-Mo-Al2O3、Co-Mo-Al2O3体系、Ni-Co-二茂铁、二茂铁-二甲亚砜、二茂铁催化剂、W-Fe-MgO、W-Co-MgO、Mo-Fe-MgO、Mo-Co-MgO、CeO2-Ni-MgO、二元金属氧化物体系如Ni0.5Mg1.5O、MgO-Fe基、AByOz(其中A=W,B=V、Cr、M ...
【技术保护点】
一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:A、在室温、搅拌条件下,向硅酸盐和四硼酸盐的混合溶液中滴加无机酸,控制反应体系的pH值为2.5~4.5,反应15~55分钟,静置15~90分钟,得到透明的或半透明的硼酸掺杂硅酸溶胶,在55~105℃条件下干燥1~6小时,研磨,用蒸馏水洗至洗出液pH为6.8~7.2,在55~105℃条件下干燥0.5~3小时,即得到透明或者半透明硼酸掺杂的硅酸凝胶粉末;B、将A步骤得到的硼酸掺杂的硅酸凝胶粉末与糖类物质的水溶液混合,其中糖类物质为硼酸掺杂的硅酸凝胶质量的0.5~3%,搅拌15~90分钟,在85℃条件下干燥至恒重,即得到包覆糖类物质的硼硅酸凝胶粉末混合物;C、在室温、搅拌条件下,将B步骤得到的粉末混合物加入到浓硫酸溶液中,粉末混合物与浓硫酸的用量之比为105‑160g:100‑200mL,反应30~120分钟,得到反应混合物;D、将C步骤所得到的反应混合物分成多份并将在10~30分钟时间内逐渐加入到0.5~1.5升蒸馏水中,搅拌5~30分钟,过滤,滤出物用蒸馏水洗涤至洗出液无硫酸根离子检出,在55~105℃条件下干燥0.5 ...
【技术特征摘要】
1.一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:A、在室温、搅拌条件下,向硅酸盐和四硼酸盐的混合溶液中滴加无机酸,控制反应体系的pH值为2.5~4.5,反应15~55分钟,静置15~90分钟,得到透明的或半透明的硼酸掺杂硅酸溶胶,在55~105℃条件下干燥1~6小时,研磨,用蒸馏水洗至洗出液pH为6.8~7.2,在55~105℃条件下干燥0.5~3小时,即得到透明或者半透明硼酸掺杂的硅酸凝胶粉末;B、将A步骤得到的硼酸掺杂的硅酸凝胶粉末与糖类物质的水溶液混合,其中糖类物质为硼酸掺杂的硅酸凝胶质量的0.5~3%,搅拌15~90分钟,在85℃条件下干燥至恒重,即得到包覆糖类物质的硼硅酸凝胶粉末混合物;C、在室温、搅拌条件下,将B步骤得到的粉末混合物加入到浓硫酸溶液中,粉末混合物与浓硫酸的用量之比为105-160g:100-200mL,反应30~120分钟,得到反应混合物;D、将C步骤所得到的反应混合物分成多份并将在10~30分钟时间内逐渐加入到0.5~1.5升蒸馏水中,搅拌5~30分钟,过滤,滤出物用蒸馏水洗涤至洗出液无硫酸根离子检出,在55~105℃条件下干燥0.5~3小时,得粉末状物质,即为所述碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料。2.根据权利要求1所述的一种碳包覆硼掺杂二氧化硅纳米材料...
【专利技术属性】
技术研发人员:周环波,聂航,梁娟,黄光艳,刘亚林,赵双琪,邓帮君,李必慧,杨海平,贺峥嵘,
申请(专利权)人:湖北工程学院,
类型:发明
国别省市:湖北,42
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。