[发明专利]一种胺基改性二氧化硅气凝胶及其在重金属离子吸附剂中的应用

权利要求书

1.一种胺基改性二氧化硅气凝胶，其特征在于由以下方法制备得到，其具体步骤如下：

（1）制备SiO₂湿凝胶

将硅源、醇、水及催化剂按摩尔比为1:（10～26）:（2～5）:（0.0004～0.001）混合,并搅拌水解0.5～2小时,水解温度为25～65℃,调节溶液pH值为6～8，静置获得SiO₂湿凝胶；

（2）胺基改性溶液的配制

按胺基硅烷、醇及水按体积比为1：（2～12）：（0～0.5）混合得胺基改性溶液；

（3）胺基改性SiO₂湿凝胶的制备

将步骤（1）制备得到的SiO₂溶胶静置凝胶，在凝胶点后1～7小时加入步骤（2）所配制的胺基溶液；其中胺基改性溶液与SiO₂湿凝胶体积比为2～5：1；在25℃～70℃之间改性2～10天；倒出用于改性SiO₂湿凝胶所用的胺基改性剂溶液，加入无水乙醇溶液进行溶剂置换，置换温度为25℃～70℃；直至上层置换液pH值为6～8，由此得到胺基改性SiO₂湿凝胶；

（4）胺基改性SiO₂气凝胶的干燥

将步骤（3）中获得的胺基改性SiO₂湿凝胶采用CO₂超临界干燥，得到胺基改性SiO₂气凝胶材料。

2.根据权利要求1所述的胺基改性二氧化硅气凝胶，其特征在于所述硅源为正硅酸四乙酯或正硅酸四甲酯；步骤（1）和（2）中的醇均为乙醇或甲醇；步骤（1）中所述的催化剂为HCl；步骤（2）中所述的胺基硅烷为三氨丙基三乙氧基硅烷或三氨丙基三甲氧基硅烷。

3.根据权利要求1所述的胺基改性二氧化硅气凝胶，材料其特征在于步骤（4）中所述的CO₂超临界干燥用CO₂气体保护，压力为8MPa～12MPa；CO₂超临界干燥温度为45～50℃；干燥时间为2～3天。

4.一种如权利要求1所述的胺基改性二氧化硅气凝胶在重金属离子吸附剂中的应用。

5.根据权利4所述的应用，其特征在于所述重金属离子为Ni²⁺、Pb²⁺、Hg²⁺、Hg⁺、Cr³⁺、Cd²⁺、Zn²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Ag⁺、Co³⁺或Co²⁺。

6.如权利要求4所述的应用，其特征在于所述重金属离子为Ni²⁺、Cu²⁺或Cr³⁺。