无机硅胶的制备及应用研究

• 作 者: 牛千雪
• 机 构: 青岛科技大学
• 出 处: 青岛科技大学
• 发表日期: 2018年期
• 关键词: 无机硅胶 硫酸反应 聚合度 微孔结构 啤酒稳定剂

无机硅胶是一种典型的高活性高吸附性的介孔材料，其化学分子式为mSiO2.nH2O，硅胶由于其丰富的内孔结构，使其具有很高的比表面积，在加上硅胶表层丰富的硅羟基（或称硅醇基：Si-OH或者Si-OH-OH），使其具有良好的吸附性能，被广泛用于干燥、吸附、石油催化等行业。　　硅胶属于系列产品，在生产中通过调整工艺条件，可以形成不同微孔结构的产品，即具有不同的微孔结构、比表面积和孔隙容积的物理特性，以适合不同的应用领域，满足不同的需求。　　目前，硅胶制备最常用的方法是硫酸法，由硅酸钠（俗称泡花碱或水玻璃）与硫酸反应经胶凝聚合、水洗和脱水过程制得。本文就硫酸法制备硅胶入手，讨论了水玻璃的存在形式及与硫酸反应温度、浓度、老化温度、老化时间等条件对反应生成的凝胶的聚合度的影响，用于不同规格硅胶生产工艺调整。　　本文研究了酸泡、水洗、氨泡、添加助剂等工序对硅胶孔容积、孔径、比表面积等孔结构指标的影响。　　总结出了一种用于啤酒稳定剂的硅胶的优化工艺：酸泡浓度2.0%，酸泡温度90℃，酸泡时间4小时，水洗温度80℃，盐泡浓度0.3%，盐泡时间4小时，盐泡温度60℃，二次水洗温度60℃，活化烘干温度600℃。　　实验证明：该工艺路线可行，操作简便，产品批次间的稳定性、重复性良好，能够达到国外先进啤酒稳定剂的指标要求，而且产品金属含量明显低于国外产品，品质更为优秀，完全可以替代国外进口啤酒稳定剂，具有广阔的应用前景，可以带来良好的经济效益。