一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法.pdf

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1、10申请公布号CN104211426A43申请公布日20141217CN104211426A21申请号201410457026922申请日20140910C04B38/00200601C04B35/622200601C04B35/18520060171申请人武汉科技大学地址430081湖北省武汉市青山区建设一路72发明人李远兵刘静静李淑静李亚伟桑绍柏74专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所特殊普通合伙42222代理人张火春54发明名称一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法57摘要本发明涉及一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。其技术方案是以1070WT的禾本科植物为模板，以。

2、3090WT的铝溶胶为浸渍剂，在常压或103104PA条件下浸渍324H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在60200条件下烘烤2448H，然后在11001400的条件下保温212H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。本发明不仅完整地保存了天然植物的本征结构，且在天然植物的孔壁及表面形成了莫来石纳米颗粒，不仅细化了孔结构，而且增强了其骨架强度、高温体积稳定性和耐酸耐碱腐蚀性，这种多孔形态的本征结构，具有较大的比表面积，在高温隔热、催化剂载体等领域具有较大的潜力。51INTCL权利要求书1页说明书5页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书5页10申请公布号C。

3、N104211426ACN104211426A1/1页21一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的制备方法，其特征在于以1070WT的禾本科植物为模板，以3090WT的铝溶胶为浸渍剂，在常压或103104PA条件下浸渍324H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在60200条件下烘烤2448H，然后在11001400的条件下保温212H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。2根据权利要求1所述的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的制备方法，其特征在于所述的禾本科植物为糠、稻壳、核桃壳和木屑中的一种以上，粒径小于0088MM。3根据权利要求1所述的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的制备方法，其特征在于。

4、所述的铝溶胶的PH值为2438，固含量为0550WT。4一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石，其特征在于所述禾本科植物结构遗态的高硅莫来石是根据权利要求13项中任一项所述的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的制备方法所制备的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。权利要求书CN104211426A1/5页3一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法技术领域0001本发明属于高硅莫来石技术领域。具体涉及一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。背景技术0002遗态材料是借用自然界经亿万年的生物自身多层次、多维、多结构的本征结构，通过人工合成方法，变更其结构组分，制备出既保留自然界生物精细结构，又通过。

5、有选择性的复合，人为赋予特性和功能的材料。它主要将植物模板的机理引入无机材料的合成和复合材料的制备，以天然植物为模板，制备出各种各样具有鲜明植物结构特点、独特的显微组织、物理和力学性能可控的多孔无机材料。作为两相系统中唯一稳定存在的晶体莫来石本身具有许多优良的物理特性，如低膨胀系数、低导热、低蠕变、低介电常数、高耐热冲击和高温强度等，莫来石的这些特性使得其在耐火材料、高温结构材料和光学材料等众多领域中得到广泛应用，有着重要的工业价值。可控结构的多孔莫来石不仅应用于有耐热性要求的窑炉耐火材料，且应用于有耐腐性要求的各种陶瓷烧成窑具如匣钵、棚板、金属溶液的过滤器、废气净化用催化载体等领域。0003。

6、目前，国内外学者已在尝试以不同的纤维材料（棉花杆、椰壳和木材等）为模板制备了具备植物天然结构特征的SIC、AL2O3、SI/SIC/C、TIO2、ZRO2、TIN/C和SNO2等多孔陶瓷。如“一种玉米芯结构遗态陶瓷基复合材料的制备方法”（CN101838148A）专利技术，公开了以玉米芯结构为模板或以玉米芯结构和前驱体为复合模板，烧成温度为13002000，经真空碳热还原反应，制备了玉米芯结构遗态陶瓷基复合材料。又如“一种桉树遗态FE2O3FE3O4复合重金属吸附剂的制备方法”（CN102258976A）专利技术，公开了以桉树为生物模板、氨水为浸煮剂、硝酸铁为前驱体溶液，获得了按树遗态FE2O。

7、3FE3O4复合重金属吸附剂。上述方法的主要缺陷体现在（1）碳化天然植物为模板或单一的利用其天然结构，没能充分利用天然植物中其他化学组分如SIO2，间接的造成了浪费；（2）生产工艺复杂，需要多道工序方能完成；（3）制品气孔均为复制植物结构孔，不具可变性。发明内容0004本发明旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种成本低和工艺简单的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的制备方法。所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石具有细化的孔结构，骨架强度、高温体积稳定性和耐酸耐碱腐蚀性良好。0005为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是以1070WT的禾本科植物为模板，以3090WT的铝溶胶为浸渍剂，在常压或10。

8、3104PA条件下浸渍324H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在60200条件下烘烤2448H，然后在11001400的条件下保温212H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0006所述的禾本科植物为糠、稻壳、核桃壳和木屑中的一种以上，粒径小于0088MM。0007所述的铝溶胶的PH值为2438，固含量为0550WT。说明书CN104211426A2/5页40008由于采用上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下积极效果本发明所用的主要原料为目前利用价值不大的禾本科植物，产量巨大，来源丰富，具有高的含碳量和低的硫含量，灰分以SIO2为主，成本较低，且充分利用天然植物中的化学组分SI。

9、O2，避免了原料浪费，变废为宝。本发明通过浸渍、烘干和烧成工序，即可作为高温隔热原料、催化剂载体使用，生产工艺简单；同时，制备的制品空隙多、结构精美复杂，不仅结构上完整地遗传了天然植物的本征结构，亦在天然植物的孔壁及表面形成了莫来石纳米颗粒，增强了其骨架强度，改善了遗态结构陶瓷复合材料的组织均匀性和一致性，赋予了其新的功能，使其具有质轻、消振、吸附、催化、高温体积稳定性和耐酸耐碱腐蚀特点，拓展了其使用领域，具有广泛的社会和经济价值。同时能够有效地利用农业副产品禾本科植物，为增加其经济价值提供了一条便捷的利用途径。0009本发明所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2034M2/G，孔。

10、隙率为5084，平均孔径为0550M。0010因此，本发明具有成本低和工艺简单的特点，所制备的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石不仅细化了孔结构，且骨架强度、高温体积稳定性和耐酸耐碱腐蚀性良好。具体实施方式0011下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。0012本具体实施方式所述的糠、稻壳、核桃壳和木屑中的粒径均小于0088MM。实施例中不再赘述。0013实施例1一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以1020WT的禾本科植物为模板，以8090WT的铝溶胶为浸渍剂，在常压条件下浸渍35H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在60100条件。

11、下烘烤2428H，然后在13501400的条件下保温24H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0014本实施例中所述的铝溶胶的PH值为3438，固含量为4050WT；所述的禾本科植物为糠。0015本实施例1所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石石的比表面积2022M2/G，孔隙率为5055，平均孔径为0510M。0016实施例2一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以2030WT的禾本科植物为模板，以7080WT的铝溶胶为浸渍剂，在常压条件下浸渍58H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在70110条件下烘烤2832H，然后在13001350的条件下保温48H，即。

12、得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0017本实施例中所述的铝溶胶的PH值为3234，固含量为3040WT；所述的禾本科植物为糠。0018本实施例2所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2224M2/G，孔隙率为5560，平均孔径为1015M。0019实施例3说明书CN104211426A3/5页5一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以3040WT的禾本科植物为模板，以6070WT的铝溶胶为浸渍剂，在常压条件下浸渍810H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在80120条件下烘烤3236H，然后在12501300的条件下保温810H，即得禾本科植物结构遗态。

13、的高硅莫来石。0020本实施例中所述的铝溶胶的PH值为3032，固含量为2530WT；所述的禾本科植物为稻壳。0021本实施例3所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石石的比表面积2426M2/G，孔隙率为6065，平均孔径为1520M。0022实施例4一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以4050WT的禾本科植物为模板，以5060WT的铝溶胶为浸渍剂，在常压条件下浸渍1012H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在90140条件下烘烤3640H，然后在12001250的条件下保温1012H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0023本实施例中所述的铝溶胶的PH值。

14、为2830，固含量为20250WT；所述的禾本科植物为稻壳、核桃壳和木屑。0024本实施例4所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2628M2/G，孔隙率为6570，平均孔径为2025M。0025实施例5一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以5060WT的禾本科植物为模板，以4050WT的铝溶胶为浸渍剂，在110325103PA条件下浸渍1215，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在100150条件下烘烤4044H，然后在11501200的条件下保温612H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0026本实施例中所述的铝溶胶的PH值为2628，固含量为1。

15、020WT；所述的禾本科植物为木屑。0027本实施例5所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2830M2/G，孔隙率为7075，平均孔径为2530M。0028实施例6一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以6070WT的禾本科植物为模板，以3040WT的铝溶胶为浸渍剂，在2510350103PA条件下浸渍1518H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在110160条件下烘烤4448H，然后在11001150的条件下保温410H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0029本实施例中所述的铝溶胶的PH值为2426，固含量为0510WT；所述的禾本科植物为糠、。

16、核桃壳和木屑。0030本实施例6所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积3032M2/G，孔隙率为7580，平均孔径为3035M。0031实施例7一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以3545WT的禾本科植物为模板，以5565WT的铝溶胶为浸渍剂，在5010375103PA条件下浸渍1821H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在120180条件下烘烤3240H，然后说明书CN104211426A4/5页6在12001300的条件下保温46H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0032本实施例中所述的铝溶胶的PH值为2931，固含量为3540WT；所述的。

17、禾本科植物为核桃壳。0033本实施例7所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2527M2/G，孔隙率为6268，平均孔径为1824M。0034实施例8一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。所述制备方法是以4555WT的禾本科植物为模板，以4555WT的铝溶胶为浸渍剂，在751031104PA条件下浸渍2124H，搅拌均匀；再将浸渍有铝溶胶的禾本科植物在130200条件下烘烤4048H，然后在11501250的条件下保温610H，即得禾本科植物结构遗态的高硅莫来石。0035本实施例中所述的铝溶胶的PH值为2729，固含量为2535WT；所述的禾本科植物为核桃壳和木屑。0036。

18、本实施例8所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2628M2/G，孔隙率为6874，平均孔径为2228M。0037实施例9一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例1。0038本实施例中所述的禾本科植物为糠和稻壳。0039本实施例9所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2023M2/G，孔隙率为5056，平均孔径为0513M。0040实施例10一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例2。0041本实施例中所述的禾本科植物为糠和木屑。0042本实施例10所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2。

19、325M2/G，孔隙率为5660，平均孔径为1321M。0043实施例11一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例3。0044本实施例中所述的禾本科植物为糠和核桃壳。0045本实施例11所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2528M2/G，孔隙率为6066，平均孔径为2128M。0046实施例12一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例4。0047本实施例中所述的禾本科植物为稻壳和木屑。0048本实施例12所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石石的比表面积2830M2/G，孔隙率为6672，平均孔径为283。

20、4M。0049实施例13说明书CN104211426A5/5页7一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例5。0050本实施例中所述的禾本科植物为稻壳和核桃壳。0051本实施例13所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2932M2/G，孔隙率为7276，平均孔径为3442M。0052实施例14一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例6。本实施例中所述的禾本科植物为糠、稻壳和木屑。0053本实施例14所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积3033M2/G，孔隙率为7684，平均孔径为4250M。0054。

21、实施例15一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例7。0055本实施例中所述的禾本科植物为糠、稻壳和核桃壳。0056本实施例15所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积3032M2/G，孔隙率为6670，平均孔径为2026M。0057实施例16一种禾本科植物结构遗态的高硅莫来石及其制备方法。除下述技术参数外，其余同实施例8。0058本实施例中所述的禾本科植物为糠、稻壳、核桃壳和木屑。0059本实施例16所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积3134M2/G，孔隙率为7076，平均孔径为2430M。0060本具体实施方式与现有技术相比具有如。

22、下积极效果本具体实施方式所用的主要原料为目前利用价值不大的禾本科植物，产量巨大，来源丰富，具有高的含碳量和低的硫含量，灰分以SIO2为主，成本较低，且充分利用天然植物中的化学组分SIO2，避免了原料浪费，变废为宝。本具体实施方式通过浸渍、烘干和烧成工序，即可作为高温隔热原料、催化剂载体使用，生产工艺简单；同时，制备的制品空隙多、结构精美复杂，不仅结构上完整地遗传了天然植物的本征结构，亦在天然植物的孔壁及表面形成了莫来石纳米颗粒，增强了其骨架强度，改善了遗态结构陶瓷复合材料的组织均匀性和一致性，赋予了其新的功能，使其具有质轻、消振、吸附、催化、高温体积稳定性和耐酸耐碱腐蚀特点，拓展了其使用领域，具有广泛的社会和经济价值。同时能够有效地利用农业副产品禾本科植物，为增加其经济价值提供了一条便捷的利用途径。0061本具体实施方式所制得的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石的比表面积2034M2/G，孔隙率为5084，平均孔径为0550M。0062因此，本具体实施方式具有成本低和工艺简单的特点，所制备的禾本科植物结构遗态的高硅莫来石不仅细化了孔结构，且骨架强度、高温体积稳定性和耐酸耐碱腐蚀性良好。说明书CN104211426A。