[发明专利]富金属硅质组合物及其生产方法

权利要求书

1.一种制备富金属硅质材料的方法，所述方法包括：

a)将一种或多种金属的一种或多种盐与硅酸溶液混合以形成混合 物，所述一种或多种金属的一种或多种盐选自由以下组成的组：乙酸 钯、氯化金、水合氯化铝、氯化铜、三硝酸铁、硝酸镍、氯化钴及其 组合；

b)将所述混合物加至碱性尾料溶液以形成胶态二氧化硅颗粒的悬 浮液，其中所述胶态二氧化硅颗粒中的一种或多种包括结合的金属颗 粒，其中所述结合的金属颗粒基本上均匀地被分散在所述胶态二氧化 硅颗粒中，并且其中以总固体为基准，从10重量百分比至50重量百 分比的金属与所述胶态二氧化硅颗粒结合；和

c)用还原剂还原所述结合的金属颗粒以形成产物，其中所述还原 剂选自由以下组成的组：肼和氢气；

所述方法包括在步骤(b)中将所述混合物以控制的速率加至所述 碱性尾料溶液中以将胶态二氧化硅颗粒粒度控制在从1纳米至250纳 米，所述粒度取决于所述控制的速率。

2.如权利要求1所述的方法，其包括将硅酸钠溶液去离子以制备所 述硅酸溶液。

3.如权利要求1所述的方法，其包括在将一种或多种金属的一种或 多种盐与所述硅酸溶液混合以形成所述混合物之前，将水合氯化铝与所述 硅酸溶液混合。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述碱性尾料溶液包括一种或多 种碱，所述碱选自由以下组成的组：氢氧化钠、氢氧化锂、氢氧化钾、氢 氧化铵、伯胺、仲胺、叔胺、季化合物及其组合。

5.如权利要求1所述的方法，所述方法包括在步骤(b)中将所述混 合物以控制的速率加至所述碱性尾料溶液中以将胶态二氧化硅颗粒粒度 控制在从4纳米至150纳米。

6.如权利要求1所述的方法，其包括将所述碱性尾料溶液从60℃加 热至90℃。

7.如权利要求1所述的方法，其还包括对所述胶态二氧化硅颗粒或 所述产物进一步加工的步骤，其中对所述胶态二氧化硅颗粒或所述产物的 进一步加工包括使用一种或多种工艺，所述工艺选自由以下组成的组：超 滤、去离子、加热、干燥、浓缩、表面官能化及其组合。

8.如权利要求1所述的方法，其包括将所述胶态二氧化硅颗粒或所 述产物用于工业应用，所述工业应用选自由以下组成的组：牙科应用、蛋 白质分离、分子筛、纳米多孔膜、波导管、光子晶体、耐火应用、酒的澄 清、半导体和磁盘驱动部件的化学机械平坦化、催化剂、催化剂载体、造 纸中的助留剂和助滤剂、填料、表面涂料、陶瓷材料、熔模铸造黏结剂、 平光剂、支撑剂、化妆品制剂以及抛光研磨剂。

9.如权利要求1所述的方法，其包括将所述胶态二氧化硅颗粒或所述 产物用于汁液的澄清的工业应用。

10.如权利要求1所述的方法，其还包括浓缩所述悬浮液的步骤。

11.如权利要求1所述的方法，其还包括对所述胶态二氧化硅颗粒或 所述产物进一步加工的步骤。

12.如权利要求4所述的方法，其中所述碱性尾料溶液包括季铵。

13.一种富金属硅质组合物，其包括多种产自硅酸溶液和一种或多种 金属的一种或多种盐的混合物的沉降的胶态二氧化硅颗粒，其中以总固体 为基准，从10重量百分比至50重量百分比的金属与所述胶态二氧化硅颗 粒结合，并且其中结合的金属颗粒基本上均匀地被分散在所述胶态二氧化 硅颗粒中，还并且其中所述金属是已还原的金属。

14.一种富金属硅质组合物，其包括多种具有从1纳米至250纳米的 平均直径的胶态二氧化硅颗粒，并且所述胶态二氧化硅颗粒产自硅酸溶液 和一种或多种金属的一种或多种盐的混合物，其中以总固体为基准，多达 10重量百分比的金属与所述胶态二氧化硅颗粒结合，并且其中结合的金属 颗粒基本上均匀地被分散在所述胶态二氧化硅颗粒中，还并且其中所述金 属是已还原的金属。

15.如权利要求14所述的富金属硅质组合物，其包括与所述胶态二 氧化硅颗粒结合的多种不同金属。