本發(fā)明涉及一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，屬于涂敷劑技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

voc是揮發(fā)性有機(jī)化合物(volatileorganiccompounds)的英文縮寫，具有揮發(fā)性，會(huì)參加大氣光化學(xué)反應(yīng)，是會(huì)產(chǎn)生危害的揮發(fā)性有機(jī)物。voc即揮發(fā)性有機(jī)化合物，對(duì)人體健康有巨大影響。當(dāng)居室中的voc達(dá)到一定濃度時(shí)，短時(shí)間內(nèi)人們會(huì)感到頭痛、惡心、嘔吐、乏力等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)抽搐、昏迷，并會(huì)傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，造成記憶力減退等嚴(yán)重后果。家庭裝飾裝修過程中使用的涂料是室內(nèi)voc的主要來源之一。voc室外主要來自燃料燃燒和交通運(yùn)輸。

在有機(jī)廢氣治理工藝中,吸附是處理效果好、使用較廣的方法之一,吸附劑主要是活性炭?；钚蕴恐饕媚静闹谱?，會(huì)增加木材的消耗，不夠環(huán)保，并且成本較高。目前急需開發(fā)一種環(huán)保的低成本的voc吸附材料。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，使疏水二氧化硅能吸附不同種類voc分子，不僅環(huán)保而且成本低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)在容器中將硝酸、去離子水和無水乙醇配成混合液；

(2)將二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水配成混合液，然后加入復(fù)合偶聯(lián)劑，攪拌均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液快速倒入步驟(1)得到的混合液中，溶液ph控制在2－6之間，攪拌數(shù)小時(shí)；

(4)將容器密封放置，陳化2h；

(5)將經(jīng)過表面改性和溶劑置換后的凝膠抽濾，洗滌，常溫下靜置；

(6)將洗凈的凝膠烘干，然后進(jìn)行氣流超細(xì)粉碎，獲得成品。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中所述二氧化硅硅源采用正硅酸乙酯或者水玻璃。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水的重量比為1:(3.0-4.5):(6.0-7.0)。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水的重量比為1:3.8:6.4。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中復(fù)合偶聯(lián)劑由一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑構(gòu)成。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑為苯基三甲氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、甲基苯基二甲氧基硅烷或者苯基三乙氧基硅烷。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑為正辛基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、n-(2-氨乙基-3-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷或者n-(2-氨乙基-3-氨丙基)三甲氧基硅烷。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑為2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷、2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷或者3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑加入量均為硅源中二氧化硅摩爾數(shù)的0.05-1倍。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)中一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑加入量均為硅源中二氧化硅摩爾數(shù)的0.3-0.5倍。

本發(fā)明的一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，使疏水二氧化硅能吸附不同種類voc分子，能在工作環(huán)境中起到吸附苯、甲苯、二甲苯等含苯環(huán)的揮發(fā)性溶劑，吸附己烷、環(huán)己烷、丁醇等揮發(fā)性溶劑和甲酮、丙酮等揮發(fā)性有機(jī)物。而且疏水性能穩(wěn)定，生產(chǎn)工序簡(jiǎn)單，適合大工業(yè)生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案作詳細(xì)的說明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)在三角燒瓶中將硝酸、去離子水和無水乙醇配成混合液，攪拌3min；

(2)將二氧化硅硅源正硅酸乙酯、無水乙醇和去離子水配成混合液，二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水的重量比為1:3.0:6.0，然后加入復(fù)合偶聯(lián)劑，復(fù)合偶聯(lián)劑由一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑苯基三甲氧基硅烷、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑正辛基三乙氧基硅烷和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷構(gòu)成，一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑加入量均為硅源中二氧化硅摩爾數(shù)的0.05倍，攪拌均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液快速倒入步驟(1)得到的混合液中，溶液ph控制在2，攪拌數(shù)小時(shí)；

(4)將容器密封放置，陳化2h；

(5)將經(jīng)過表面改性和溶劑置換后的凝膠抽濾，洗滌，常溫下靜置；

(6)將洗凈的凝膠烘干，然后進(jìn)行氣流超細(xì)粉碎，獲得成品。

實(shí)施例2

一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)在三角燒瓶中將硝酸、去離子水和無水乙醇配成混合液，攪拌3min；

(2)將二氧化硅硅源正硅酸乙酯、無水乙醇和去離子水配成混合液，二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水的重量比為1:3.5:6.2，然后加入復(fù)合偶聯(lián)劑，復(fù)合偶聯(lián)劑由一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑二苯基二甲氧基硅烷、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑十二烷基三甲氧基硅烷和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷構(gòu)成，一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑加入量均為硅源中二氧化硅摩爾數(shù)的0.1倍，攪拌均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液快速倒入步驟(1)得到的混合液中，溶液ph控制在3，攪拌數(shù)小時(shí)；

(4)將容器密封放置，陳化2h；

(5)將經(jīng)過表面改性和溶劑置換后的凝膠抽濾，洗滌，常溫下靜置；

(6)將洗凈的凝膠烘干，然后進(jìn)行氣流超細(xì)粉碎，獲得成品。

實(shí)施例3

一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)在三角燒瓶中將硝酸、去離子水和無水乙醇配成混合液，攪拌3min；

(2)將二氧化硅硅源正硅酸乙酯、無水乙醇和去離子水配成混合液，二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水的重量比為1:3.8:6.4，然后加入復(fù)合偶聯(lián)劑，復(fù)合偶聯(lián)劑由一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑甲基苯基二甲氧基硅烷、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑正丙基三甲氧基硅烷和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷構(gòu)成，一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑加入量均為硅源中二氧化硅摩爾數(shù)的0.3倍，攪拌均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液快速倒入步驟(1)得到的混合液中，溶液ph控制在4，攪拌數(shù)小時(shí)；

(4)將容器密封放置，陳化2h；

(5)將經(jīng)過表面改性和溶劑置換后的凝膠抽濾，洗滌，常溫下靜置；

(6)將洗凈的凝膠烘干，然后進(jìn)行氣流超細(xì)粉碎，獲得成品。

實(shí)施例4

一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)在三角燒瓶中將硝酸、去離子水和無水乙醇配成混合液，攪拌3min；

(2)將二氧化硅硅源水玻璃、無水乙醇和去離子水配成混合液，二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水的重量比為1:4.0:6.7，然后加入復(fù)合偶聯(lián)劑，復(fù)合偶聯(lián)劑由一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑苯基三乙氧基硅烷、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑乙烯基三甲氧硅烷和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑3-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷構(gòu)成，一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑加入量均為硅源中二氧化硅摩爾數(shù)的0.5倍，攪拌均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液快速倒入步驟(1)得到的混合液中，溶液ph控制在5，攪拌數(shù)小時(shí)；

(4)將容器密封放置，陳化2h；

(5)將經(jīng)過表面改性和溶劑置換后的凝膠抽濾，洗滌，常溫下靜置；

(6)將洗凈的凝膠烘干，然后進(jìn)行氣流超細(xì)粉碎，獲得成品。

實(shí)施例5

一種用于voc吸附的疏水二氧化硅的制備方法，該制備方法包括如下步驟：

(1)在三角燒瓶中將硝酸、去離子水和無水乙醇配成混合液，攪拌3min；

(2)將二氧化硅硅源水玻璃、無水乙醇和去離子水配成混合液，二氧化硅硅源、無水乙醇和去離子水的重量比為1:4.5:7.0，然后加入復(fù)合偶聯(lián)劑，復(fù)合偶聯(lián)劑由一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑苯基三甲氧基硅烷、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑n-(2-氨乙基-3-氨丙基)甲基二甲氧基硅烷和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三乙氧基硅烷構(gòu)成，一種含苯環(huán)基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑、一種含直鏈烷基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑和一種含環(huán)氧基團(tuán)硅烷偶聯(lián)劑加入量均為硅源中二氧化硅摩爾數(shù)的1倍，攪拌均勻；

(3)將步驟(2)得到的溶液快速倒入步驟(1)得到的混合液中，溶液ph控制在6，攪拌數(shù)小時(shí)；

(4)將容器密封放置，陳化2h；

(5)將經(jīng)過表面改性和溶劑置換后的凝膠抽濾，洗滌，常溫下靜置；

(6)將洗凈的凝膠烘干，然后進(jìn)行氣流超細(xì)粉碎，獲得成品。