一种自组装二氧化硅弯曲纤维材料及其制备方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN1746109A

(43)申请公布日2006.03.15

(21)申请号CN200410074660.0

(22)申请日2004.09.10

(71)申请人中国科学院理化技术研究所

地址100080北京市海淀区中关村北一条2号

(72)发明人张以河付绍云李广涛刘献明李来风

(74)专利代理机构北京泛华伟业知识产权代理有限公司

代理人王凤华

(51)Int.CI

C01B33/18

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

一种自组装二氧化硅弯曲纤维材料

及其制备方法

(57)摘要

本发明涉及自组装二氧化硅弯曲纤

维材料及其制备方法，采用模板自组装方

法制备，其直径为2～4微米，纤维形状为

弹簧状或钮扣状，制备步骤为：1)配制模

板水溶液：将表面活性剂加入水中，用盐

酸调节pH值，搅拌均匀，得模板水溶

液；2)制备油水混合物：向步骤1)的模板

水溶液中加入非极性有机溶剂，制得油水

混合物；3)加入硅酸酯：将步骤2)制得的

油水混合物加入硅酸酯；4)自组装：将得

到的混合液在25±3℃静置20～200小时进

行自组装，离心分离，洗涤，得到自组装

二氧化硅弯曲纤维材料。其优点为：具良

好韧性，可用于有机－无机纳米复合材料

的增强、增韧填料及吸附功能性材料；且

方法简单、经济、实用，成本低，易推广

应用。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

、一种自组装二氧化硅弯曲纤维材料1,其为采用模板自组装方法制备得到的二

氧化硅弯曲纤维材料,该二氧化硅弯曲纤维材料的直径为2~4微米,纤维的形状为弹

簧状或钮扣状,其具体制备方法包括如下步骤:

配制模板水溶液1):将表面活性剂加入水中,用36~38%wt%的浓盐酸调节pH值为

1~4,搅拌均匀,得到模板水溶液,其中表面活性剂加入量为每千克水1~5mmol;

制备油水混合物2):向步骤1)得到的模板水溶液中加入非极性有机溶剂,制得油水

混合物,所述非极性有机溶剂与模板水溶液的摩尔混合比为1∶1~10;

加入硅酸酯3):将步骤2)制得的油水混合物加入硅酸酯,得到的混合液中硅酸酯的

摩尔浓度为2.0~30mmol/L;

自组装4):将步骤3)得到的混合液在25±3°C静置20~200小时进行自组装,离心

分离,洗涤,得到自组装二氧化硅弯曲纤维材料。

、按权利要求21所述的自组装二氧化硅弯曲纤维材料,其特征在于,所述步骤1)

的表面活性剂包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂,其

中阴离子表面活性剂包括AOT或OP-10;阳离子表面活性剂包括烷基磺酸盐或季铵

盐;非离子表面活性剂包括TritonX系列或聚氧乙烯醚系列。

、按权利要求31所述的自组装二氧化硅弯曲纤维材料,其特征在于,所述步骤2)

的非极性有机溶剂包括氯仿、四氯化碳、甲苯、乙醚、环己烷或直链烷烃。

、按权利要求43所述的自组装二氧化硅弯曲纤维材料,其特征在于,所述直链烷

烃为正己烷、戊烷或庚烷。

、按权利要求51所述的自组装二氧化硅弯曲纤维材料,其特征在于,所述步骤3)

的硅酸酯包括:正硅酸乙酯、正硅酸丙酯、正硅酸丁酯或正硅酸己酯。

、按权利要求61所述的自组装二氧化硅弯曲纤维材料,其特征在于,所述步骤4)

的离心分离的转速为2000~12000rpm。

、一种权利要求71所述自组装二氧化硅弯曲纤维材料的制备方法,其步骤如下:

配制模板水溶液1)