一種大規模制備介孔二氧化硅的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及固體廢棄物資源化循環利用及新材料的制備領域,具體涉及一種使用粉煤灰大規模制備介孔二氧化硅的方法。
【背景技術】
[0002]粉煤灰是火力發電廠燃煤發電的副產物,其年產量達到7.5億噸[I]且仍在日益增加。目前而言,全球性粉煤灰的資源化利用比率僅在15%?25%[1],對粉煤灰的處理和處置仍然局限于填埋和堆置。大量未被有效利用的粉煤灰不僅占用了寶貴的土地資源,其產生的揚塵還會污染大氣,排入水系使河流堵塞,并且其中的有害成分,如重金屬離子和其中一些化學物質通過揮發、甚至通過食物鏈對人體和其他生物體產生威脅。這給社會帶來了巨大的環境壓力,也很大程度上限制了傳統能源產業的發展。因此,如何資源化利用粉煤灰,提高粉煤灰的利用率成為掃除傳統能源產業發展障礙的當務之急。我國粉煤灰資源化技術總體上仍然以建材方面的利用為主,市場容量已接近飽和,對粉煤灰的消納量難以進一步提高,亟需開拓高端應用市場。近些年來,國內外研究者在利用粉煤灰提取有價金屬[2,3]、分離制備粉煤灰微珠[4,5]、合成介孔二氧化硅材料[6-11]方面都有顯著進展。
[0003]在這些應用中,介孔二氧化硅材料正處于蓬勃發展的階段。介孔二氧化硅在催化科學、生物醫藥、電化學、分離技術和能源存儲領域都有著廣泛應用,這些應用給介孔二氧化硅材料帶來了巨大的市場需求。然而,目前無論是使用粉煤灰[6-11]還是使用其他原料[12,13]來合成介孔材料的方法都基于溶膠凝膠法。這種方法由于其前驅體的組分和均勻性難以控制,難以實現工業放大和規模化生產,這與介孔二氧化硅日益增長的市場需求之間產生了極大的反差。因此,亟需開發一種具有工業化潛力的介孔二氧化硅大規模制備方法。在材料領域,大規模制備方法的提出能夠滿足介孔二氧化硅不斷增長的應用需求,給這種新型孔材料的發展帶來新的契機。同時,在固體廢棄物資源化領域,大規模的合成方法是對粉煤灰充分消納的保障,從而真正解決粉煤灰的處理與處置難題。
[0004]綜上所述,申請人通過大量的文獻資料及國內外專利的檢索,沒有發現能夠使用粉煤灰大規模制備介孔二氧化硅的文獻及專利報導。
[0005]以下是發明人給出的主要參考文獻:
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【發明內容】
[001