Способ получения частиц диоксида кремния


 


Владельцы патента RU 2564294:

НАЛКО КОМПАНИ (US)

Изобретение относится к химической промышленности. Способ включает обеспечение кремнийсодержащего предшественника, содержащегося в растворе, который имеет значение рН, меньшее или равное рН 7; добавление в раствор металла; регулирование значения рН раствора до значения выше 7; добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более; фильтрацию и сушку кремнийсодержащего предшественника; взаимодействие высушенного продукта с функциональной группой. Изобретение позволяет получить функционализированный диоксид кремния, легированный оксидом металла или сульфидом металла. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 пр.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее описание относится к способам получения композиций, содержащих диоксид кремния.

Уровень техники

Кремнийсодержащие материалы имеют повсеместное применение. В частности, кремнийсодержащие материалы используются в различных промышленных процессах, в которых производится потребительская или промышленная продукция, для различных целей. Например, кремнийсодержащие продукты могут использоваться в качестве наполнителей для покрытий (например, красок) и полимерных композитов, носителей катализаторов, осветлителей пива/вина/сока. Новые способы их получения также необходимы промышленности.

Сущность изобретения

Настоящее изобретение относится к способу формирования продукта на основе диоксида кремния, включающему: а. обеспечение кремнийсодержащего предшественника (SCP), содержащегося в растворе, который имеет значение рН, меньшее или равное рН 7; б. необязательно добавление в SCP одного или нескольких видов металла, где указанное добавление производят, когда значение рН раствора меньше или равно рН 7; в. регулирование значения рН раствора до значения выше 7; г. добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более, причем указанное добавление проводят до, одновременно или после регулирования значения рН на стадии 1в; д. необязательно фильтрацию и сушку SCP; и е. необязательно взаимодействие высушенного продукта со стадии д. с функциональной группой, и необязательно где полученный функционализированный высушенный продукт представляет собой по крайней мере один из следующих продуктов: продукт функционализированного диоксида кремния, легированный оксидом металла или легированный сульфидом металла.

Настоящее изобретение также относится к способу формирования продукта на основе диоксида кремния, включающему: а. обеспечение кремнийсодержащего предшественника (SCP), содержащегося в растворе, который имеет значение рН выше 7; б. регулирование значения рН раствора до значения 7 или менее; в. необязательно добавление в SCP одного или нескольких видов металла, где указанное добавление производят, когда значение рН раствора меньше или равно рН 7; г. регулирование значения рН раствора до значения выше 7; д. добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более, причем указанное добавление проводят до, одновременно или после регулирования значения рН на стадии 2 г; е. необязательно фильтрацию и сушку SCP; и ж. необязательно взаимодействие высушенного продукта со стадии д. с функциональной группой, и необязательно где полученный функционализированный высушенный продукт представляет собой по крайней мере один из следующих продуктов: продукт функционализированного диоксида кремния, легированный оксидом металла или легированный сульфидом металла.

Подробное описание изобретения

Любые патенты и опубликованные заявки на патенты, упомянутые в данном описании, приведены здесь в качестве ссылки.

Как указано выше, продукты, содержащие диоксид кремния, охватываемые настоящим изобретением, могут быть получены следующими способами.

Одна методика начинается с кислого исходного значения.

В одном варианте осуществления способ включает формирование продукта на основе диоксида кремния, включающий стадии: а. обеспечение кремнийсодержащего предшественника (SCP), содержащегося в растворе, который имеет значение рН, меньшее или равное рН 7; б. необязательно добавление в SCP одного или нескольких видов металла, где указанное добавление производят, когда значение рН раствора меньше или равно рН 7; в. регулирование значения рН раствора до значения выше 7; г. добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более, причем указанное добавление проводят до, одновременно или после регулирования значения рН на стадии 1в; д. необязательно фильтрацию и сушку SCP; и е. необязательно взаимодействие высушенного продукта со стадии д. с функциональной группой, и необязательно где полученный функционализированный высушенный продукт представляет собой по крайней мере один из следующих продуктов: продукт функционализированного диоксида кремния, легированный оксидом металла или легированный сульфидом металла.

В другом варианте осуществления функциональная группа на стадии ж. представляет собой органосилан.

В другом варианте осуществления кремнийсодержащий предшественник выбран по крайней мере из одного из следующих веществ: кремниевая кислота, коллоидный диоксид кремния, тетраэтилортосиликат и тонкодисперсный пирогенный диоксид кремния.

В другом варианте осуществления диапазон значений рН SCP на стадии 1(а) составляет от 3 до 4.

В другом варианте осуществления значение рН SCP доводят до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором со скоростью от 6 до 23 м/с, основываясь на окружной скорости.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает доведение значения рН SCP до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором с помощью смесительной камеры. Пример смесительной камеры описан в патенте US 7,550,060 «Способ и устройство для подачи химических веществ в технологический поток». Этот патент приведен здесь в качестве ссылки. В одном варианте осуществления смесительная камера включает первый канал, имеющий один или несколько входов и выходов; второй канал, имеющий один или несколько входов и выходов, где указанный первый канал связан со вторым каналом и пересекается со вторым трубопроводом; смесительную камеру, которая имеет один или несколько входов и выходов, где указанный второй канал связан с указанной смесительной камерой и где указанные выходы указанного первого канала и указанные выходы указанного второго канала связаны с указанной смесительной камерой; и адаптер, который связан с указанным выходом указанной смесительной камеры и присоединен к указанной смесительной камере. Смесительная камера может прикрепляться или соединяться с приемником, который содержит/пропускает (например, канал) смешанный продукт. Согласно одному варианту осуществления указанная смесительная камера может прикрепляться или соединяться с приемником, который содержит/пропускает смешанный продукт, полученный после указанного регулирования рН указанного SCP.

Дополнительно может использоваться смесительное устройство Ultra Turax, номер модели UTI-25 (от IKA® Works, Inc., Wilmington, NC).

Предполагается, что в способе изобретения может использоваться любой подходящий реактор или смесительное устройство/камера.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает регулирование значения рН SCP до значения выше 7 путем объединения указанного SCP с щелочным раствором при перемешивании, обеспечивая число Рейнольдса равным 2000 или выше, с получением продукта на основе диоксида кремния.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает регулирование значения рН SCP до значения выше 7 путем объединения указанного SCP с щелочным раствором в условиях переходного потока, т.е. с числами Рейнольдса в диапазоне от 2000 до 4000, с получением продукта на основе диоксида кремния.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает регулирование значения рН SCP до значения выше 7 путем объединения указанного SCP с щелочным раствором в условиях турбулентного потока, т.е. с числами Рейнольдса выше или равными 4000, с получением продукта на основе диоксида кремния.

В другом варианте осуществления значение рН SCP доводят до значения рН в диапазоне от 7 до 11 с помощью химических веществ, выбранных по крайней мере из одного из следующих веществ: гидроксид аммония, карбонат аммония, минеральные основания, такие как, но не ограничиваясь ими, гидроксид натрия и/или гидроксид калия, органические основания, такие как, но не ограничиваясь ими, гидроксид триметиламмония, щелочные силикаты, сульфидные соли, такие как, но не ограничиваясь ими, сульфид натрия, и соли, содержащие полисульфид, такие как, но не ограничиваясь ими, полисульфид кальция и/или полисульфид натрия.

В другом варианте осуществления полученную суспензию со стадии г. отфильтровывают и высушивают так, что концентрация твердых веществ в указанном высушенном и отфильтрованном продукте повышается примерно с 5 масс.% примерно до 99 масс.%.

В другом варианте осуществления высушенный продукт со стадии д. представляет собой поверхность, обработанную органосиланом контролируемым гидролизом и конденсацией силана на поверхность диоксида кремния способом в органическом растворителе, сверхкритическом растворителе или без растворителя.

Другая методика начинается с щелочного исходного значения.

В одном варианте осуществления способ включает формирование продукта на основе диоксида кремния, включающий стадии: а. обеспечение кремнийсодержащего предшественника (SCP), содержащегося в растворе, который имеет значение рН выше 7; б. регулирование значения рН раствора до значения 7 или менее; в. необязательно добавление в SCP одного или нескольких видов металла, где указанное добавление производят, когда значение рН раствора меньше или равно рН 7; г. регулирование значения рН раствора до значения выше 7; д. добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более, причем указанное добавление проводят до, одновременно или после регулирования значения рН на стадии 2 г; е. необязательно фильтрацию и сушку SCP; и ж. необязательно взаимодействие высушенного продукта со стадии д. с функциональной группой, и необязательно где полученный функционализированный высушенный продукт представляет собой по крайней мере один из следующих продуктов: продукт функционализированного диоксида кремния, легированный оксидом металла или легированный сульфидом металла.

В другом варианте осуществления функциональная группа на стадии ж. представляет собой органосилан.

В другом варианте осуществления кремнийсодержащий предшественник выбран по крайней мере из одного из следующих веществ: кремниевая кислота, коллоидный диоксид кремния, тетраэтилортосиликат, щелочные силикаты и тонкодисперсный пирогенный диоксид кремния.

В другом варианте осуществления значение рН кремнийсодержащего предшественника регулируют с помощью по меньшей мере одного из следующих веществ: угольная кислота, органическая кислота (кислоты), такая как, но не ограничиваясь ею, уксусная кислота, минеральная кислота (кислоты), такие как, но не ограничиваясь ими, серная кислота и/или соляная кислота, так, что значение рН понижается до диапазона от 2 до 7.

В другом варианте осуществления диапазон значений рН SCP регулируют в диапазоне от 3 до 4 с помощью уксусной кислоты.

В другом варианте осуществления значение рН SCP регулируют в диапазоне значений рН от 7 до 11 с помощью химических веществ, выбранных по крайней мере из одного из следующих веществ: гидроксид аммония, карбонат аммония, минеральные основания, органические основания, щелочные силикаты, сульфидные соли и соли, содержащие полисульфид.

В другом варианте осуществления полученную на стадии д. суспензию отфильтровывают и высушивают так, что концентрация твердых веществ в указанном высушенном и отфильтрованном продукте повышается примерно с 5 масс.% примерно до 99 масс.%.

В другом варианте осуществления высушенный продукт со стадии е. представляет собой поверхность, обработанную органосиланом контролируемым гидролизом и конденсацией силана на поверхность диоксида кремния способом в органическом растворителе, сверхкритическом растворителе или без растворителя.

В другом варианте осуществления значение рН SCP доводят до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором со скоростью от 6 до 23 м/с, основываясь на окружной скорости.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает доведение значения рН SCP до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором с помощью смесительной камеры. Пример смесительной камеры описан в патенте US 7,550,060 «Способ и устройство для подачи химических веществ в технологический поток». Этот патент приведен здесь в качестве ссылки. В одном варианте осуществления смесительная камера включает первый канал, имеющий один или несколько входов и выходов; второй канал, имеющий один или несколько входов и выходов, где указанный первый канал связан со вторым каналом и пересекается со вторым трубопроводом; смесительную камеру, которая имеет один или несколько входов и выходов, где указанный второй канал связан с указанной смесительной камерой и где указанные выходы указанного первого канала и указанные выходы указанного второго канала связаны с указанной смесительной камерой; и адаптер, который связан с указанным выходом указанной смесительной камеры и присоединен к указанной смесительной камере. Смесительная камера может прикрепляться или соединяться с приемником, который содержит/пропускает (например, канал) смешанный продукт. Согласно одному варианту осуществления указанная смесительная камера может прикрепляться или соединяться с приемником, который содержит/пропускает смешанный продукт, полученный после указанного регулирования рН указанного SCP.

Дополнительно может использоваться смесительное устройство Ultra Turax, номер модели UTI-25 (от IKA® Works, Inc., Wilmington, NC).

Предполагается, что в способе изобретения может использоваться любой подходящий реактор или смесительное устройство/камера.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает регулирование значения рН SCP до значения выше 7 путем объединения указанного SCP с щелочным раствором при перемешивании, обеспечивая число Рейнольдса равным 2000 или выше, с получением продукта на основе диоксида кремния.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает регулирование значения рН SCP до значения выше 7 путем объединения указанного SCP с щелочным раствором в условиях переходного потока, т.е. с числами Рейнольдса в диапазоне от 2000 до 4000, с получением продукта на основе диоксида кремния.

В другом варианте осуществления способ дополнительно включает регулирование значения рН SCP до значения выше 7 путем объединения указанного SCP с щелочным раствором в условиях турбулентного потока, т.е. с числами Рейнольдса выше или равными 4000, с получением продукта на основе диоксида кремния.

Вещества на основе серы согласно настоящему изобретению могут быть выбраны по крайней мере из одного из следующих веществ следующего перечня, который не является исчерпывающим перечнем: сульфидные соли, дитиокарбаматы, полимерные дитиокарбаматы и полисульфидные соли. Сульфидными солями могут быть, но не ограничиваясь ими, сульфид натрия, сульфид калия и/или сульфиды металлов, такой как сульфид меди. Дитиокарбаматами могут быть, но не ограничиваясь ими, диметилдитиокарбамат (DMDTC) или диэтилдитиокарбамат (DEDTC). Полимерные дитиокарбаматы содержат органические полимеры, содержащие функциональную группу RnCS2, где R представляет собой алкильную группу, которая является линейной или разветвленной. Пример коммерчески доступного полимерного дитиокарбамата описан в патентах US 5164095 и US 5346627, которые включены в качестве ссылки. Полисульфиды, которые могут использоваться в настоящем изобретении, включают, но не ограничиваются ими, полисульфид натрия и полисульфид кальция.

Органосиланы, которые могут использоваться в настоящем изобретении, хорошо известны в данной области и могут быть представлены формулой R(4-a)-SiXa, в которой а может иметь значение от 1 до 3. Органофункциональная группа R может представлять собой любую алифатическую или алкенсодержащую функциональную группу, такую как пропил, бутил, 3-хлорпропил, амин, тиол и их комбинации. Х представляет собой гидролизуемую алкоксигруппу, обычно метокси или этокси. Некоторыми примерами являются 3-тиопропил- и меркаптопропилсиланы.

В ходе получения композиции настоящего изобретения для повышения проводимости реакционного раствора до 4 мСм добавляют соль. Примеры солей, которые могут использоваться, включают, но не ограничиваются ими, галогениды щелочных и щелочноземельных металлов, сульфаты, фосфаты и нитраты, такие как сульфит натрия, хлорид калия, хлорид натрия, нитрат натрия, сульфат кальция и фосфат калия. Специалисту в данной области техники известно, что эффективное количество соли, добавляемое для достижения желаемой проводимости, будет меняться в зависимости от выбора соли.

Тиолы и амины представлены в целом классом органических и неорганических соединений, содержащих аминогруппу или тиольную группу, имеющих общую формулу -B-(SH) или -B-(NH2), где В представляет собой линейную или разветвленную группу, состоящую из атомов углерода, такую как -(СН)n, где n имеет значение от 1 до 15, в частности, где n имеет значение от 1 до 6, и наиболее предпочтительно, где n обозначает 3.

Примеры

Пример 1

В этом примере 2180 г 7 масс.% кремниевую кислоту добавляют в сосуд, содержащий 450 г деионизированной (DI) воды и 150 г кремниевой кислоты, нагретой до 90°С. Кремниевую кислоту подают со скоростью 10 мл/мин в течение 3 ч с помощью шлангового насоса в реакционную колбу объемом 5 л.

Раствор, содержащий 16,4 г 25 масс.% раствора аммиака и 5,84 г карбоната аммония получают в 24,6 г DI воды. Раствор быстро добавляют в реакционную колбу, после чего вязкость раствора значительно повышается. Смесь перемешивают в течение 30 минут, затем подают оставшуюся кремниевую кислоту со скоростью 20 мл/мин. После завершения подачи кремниевой кислоты нагревание отключают и раствор охлаждают.

Суспензию диоксида кремния отфильтровывают и сушат вымораживанием при температуре 150°С до получения сухого порошка. Азотный сорбционный анализ порошка осуществляют с помощью устройства Autosorb-1C от Quantachrome. Образец дегазируют при 300°С в течение 2 ч, затем характеризуют многоточечной площадью поверхности BET, общим объемом пор, BJH (Barrett-Joyner-Halenda) адсорбционным распределением пор по размерам. Физические данные показывают площадь поверхности 354 квадратных метров на грамм, объем пор 1,19 см3/г, диаметр пор 13,5 нм.

Пример 2

В этом примере получают три раствора: А) 100 г Nalco N8691 силиказоля, В) 3 г ледяной уксусной кислоты растворяют в 50 г DI воды, и С) 2,7 г карбоната аммония и 7,5 г 25 масс.% аммиака растворяют в 150 г DI воды. Раствор В добавляют в раствор А, затем добавляют раствор С с высокой скоростью. Смесь перемешивают в течение 1-2 минут перед фильтрацией. Naico N8691 может быть получен от компании Naico Company, 1601 West Diehl Road, Naperville, IL. 60563.

Суспензию диоксида кремния отфильтровывают и сушат при температуре 300°С до получения сухого порошка. Азотный сорбционный анализ порошка осуществляют с помощью устройства Autosorb-1C от Quantachrome. Образец дегазируют при 300°С в течение 2 ч, затем характеризуют многоточечной площадью поверхности BET, общим объемом пор и BJH адсорбционным распределением пор по размерам. Азотный сорбционный анализ показывает площадь поверхности 240 квадратных метров на грамм, объем пор 0,57 см3/г, диаметр пор 9,6 нм.

Пример 3

В этом примере получают три раствора: А) 100 г Nalco N8691 силиказоля, В) 3 г ледяной уксусной кислоты и 11,8 г хлорида полиалюминия, растворенного в 50 г DI воды, и С) 15 г 25 масс.% аммиака, растворенного в 150 г DI воды. Раствор В добавляют к раствору А при перемешивании, затем добавляют раствор С с высокой скоростью. Смесь перемешивают в течение 1-2 минут перед фильтрацией.

Суспензию диоксида кремния, легированного алюминием, отфильтровывают и сушат при температуре 300°С до получения сухого порошка, затем азотный сорбционный анализ порошка осуществляют с помощью устройства Autosorb-1C от Quantachrome. Образец дегазируют при 300°С в течение 2 ч, затем характеризуют многоточечной площадью поверхности BET, общим объемом пор и BJH адсорбционным распределением пор по размерам. Азотный сорбционный анализ показывает площадь поверхности 469 квадратных метров на грамм, объем пор 0,82 см3/г, диаметр пор 7,0 нм.

Комбинации компонентов, описанных в настоящей заявке

В одном варианте осуществления заявленная композиция включает различные комбинации компонентов сорбентов и связанных композиций, такие как молярные соотношения составляющих ее частиц. В еще одном варианте осуществления заявленные композиции включают комбинации согласно зависимым пунктам формулы изобретения. В другом варианте осуществления диапазон или эквивалент определенного компонента должен включать отдельный компонент (компоненты) в пределах или диапазонах заявленного диапазона.

В другом варианте осуществления заявленный способ применения включает различные комбинации компонентов сорбентов и связанных композиций, такие как молярные соотношения составляющих ее частиц. В еще одном варианте осуществления заявленные способы применения включают комбинации согласно зависимым пунктам формулы изобретения. В другом варианте осуществления диапазон или эквивалент определенного компонента должен включать отдельный компонент (компоненты) в пределах или диапазонах заявленного диапазона.

В другом варианте осуществления заявленный способ получения включает различные комбинации компонентов сорбентов и связанных композиций, такие как контроль значений рН. В еще одном варианте осуществления заявленные способы применения включают комбинации согласно зависимым пунктам формулы изобретения. В другом варианте осуществления диапазон или эквивалент определенного компонента должен включать отдельный компонент (компоненты) в пределах или диапазонах заявленного диапазона.

1. Способ формирования продукта на основе диоксида кремния, включающий:
а. обеспечение кремнийсодержащего предшественника (SCP), содержащегося в растворе, который имеет значение pH, меньшее или равное 7;
б. необязательно добавление в SCP металла, где указанное добавление производят, когда значение pH раствора меньше или равно pH 7;
в. регулирование значения pH раствора до значения выше 7;
г. добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более, причем указанное добавление проводят до, одновременно или после регулирования значения pH на стадии 1в;
д. необязательно фильтрацию и сушку SCP; и
е. необязательно взаимодействие высушенного продукта со стадии д. с функциональной группой, содержащей органосилан, и
необязательно где полученный функционализированный высушенный продукт представляет собой по крайней мере один из следующих продуктов: продукт функционализированного диоксида кремния, легированный оксидом металла или легированный сульфидом металла.

2. Способ формирования продукта на основе диоксида кремния, включающий:
а. обеспечение кремнийсодержащего предшественника (SCP), содержащегося в растворе, который имеет значение pH выше 7;
б. регулирование значения pH раствора до значения 7 или менее;
в. необязательно добавление в SCP одного или нескольких видов металла, где указанное добавление производят, когда значение pH раствора меньше или равно pH 7;
г. регулирование значения pH раствора до значения выше 7;
д. добавление эффективного количества соли к раствору таким образом, чтобы проводимость раствора составляла 4 мСм или более, причем указанное добавление проводят до, одновременно или после регулирования значения pH на стадии 2г;
е. необязательно фильтрацию и сушку SCP; и
ж. необязательно взаимодействие высушенного продукта со стадии д. с функциональной группой, содержащей органосилан, и
необязательно где полученный функционализированный высушенный продукт представляет собой по крайней мере один из следующих продуктов: продукт функционализированного диоксида кремния, легированный оксидом металла или легированный сульфидом металла.

3. Способ по п. 1, в котором SCP представляет собой по крайней мере одно из следующих веществ: кремниевая кислота, коллоидный диоксид кремния, тетраэтилортосиликат и тонкодисперсный пирогенный диоксид кремния.

4. Способ по п. 2, в котором SCP представляет собой по крайней мере одно из следующих веществ: кремниевая кислота, коллоидный диоксид кремния, тетраэтилортосиликат, щелочные силикаты и тонкодисперсный пирогенный диоксид кремния.

5. Способ по п. 2, в котором значение pH SCP регулируют с помощью по меньшей мере одного из следующих веществ: угольная кислота, органические кислоты, минеральные кислоты, так, что значение pH понижается до диапазона от 2 до 7.

6. Способ по п. 1, в котором значение pH SCP доводят до pH в диапазоне от 7 до 11 с помощью химических веществ, выбранных по крайней мере из одного из следующих веществ: гидроксид аммония, карбонат аммония, минеральные основания, органические основания, щелочные силикаты, сульфидные соли, органические дитиокарбаматы, полимерные дитиокарбаматы и соли, содержащие полисульфид.

7. Способ по п. 2, в котором значение pH SCP доводят до pH в диапазоне от 7 до 11 с помощью химических веществ, выбранных по крайней мере из одного из следующих веществ: гидроксид аммония, карбонат аммония, минеральные основания, органические основания,
щелочные силикаты, сульфидные соли, органические дитиокарбаматы, полимерные дитиокарбаматы и соли, содержащие полисульфид.

8. Способ по п. 1, в котором значение pH SCP доводят до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором со скоростью от 6 до 23 м/с, основываясь на окружной скорости.

9. Способ по п. 2, где значение pH SCP доводят до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором со скоростью от 6 до 23 м/с, основываясь на окружной скорости.

10. Способ по п. 1, в котором высушенный продукт со стадии д. имеет поверхность, обработанную органосиланом контролируемым гидролизом и конденсацией силана на поверхность диоксида кремния в органическом растворителе, сверхкритическом растворителе или без растворителя.

11. Способ по п. 2, в котором высушенный продукт со стадии е. имеет поверхность, обработанную органосиланом контролируемым гидролизом и конденсацией силана на поверхность диоксида кремния в органическом растворителе, сверхкритическом растворителе или без растворителя.

12. Способ по п. 1, в котором значение pH SCP доводят до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором с помощью смесительной камеры и необязательно где смесительная камера включает первый канал, имеющий один или несколько входов и выходов; второй канал, имеющий один или несколько входов и выходов, где указанный первый канал связан со вторым каналом и пересекается с указанным вторым каналом; смесительную камеру, которая имеет один или несколько входов и выходов, где указанный второй канал связан с указанной смесительной камерой и где указанные выходы указанного первого канала и указанные выходы указанного второго канала связаны с указанной смесительной камерой; и адаптер, который связан с указанным выходом указанной смесительной камеры
и присоединен к указанной смесительной камере; и указанная смесительная камера может прикрепляться или соединяться с приемником, который содержит/пропускает смешанный продукт, полученный после указанного регулирования pH указанного SCP.

13. Способ по п. 2, в котором значение pH SCP доводят до значения выше 7 путем смешения указанного SCP с щелочным раствором с помощью смесительной камеры и необязательно где смесительная камера включает первый канал, имеющий один или несколько входов и выходов; второй канал, имеющий один или несколько входов и выходов, где указанный первый канал связан со вторым каналом и пересекается с указанным вторым каналом; смесительную камеру, которая имеет один или несколько входов и выходов, где указанный второй канал связан с указанной смесительной камерой и где указанные выходы указанного первого канала и указанные выходы указанного второго канала связаны с указанной смесительной камерой; и адаптер, который связан с указанным выходом указанной смесительной камеры и присоединен к указанной смесительной камере; и указанная смесительная камера может прикрепляться или соединяться с приемником, который содержит/пропускает смешанный продукт, полученный после указанного регулирования pH указанного SCP.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области наноструктурированных биосовместимых материалов. Способ получения биосовместимых нанопористых сферических частиц оксида кремния включает синтез в реакционной смеси тетраэтоксисилана (ТЭОС) с NH3, водой (H2O), спиртом (С2Н5ОН) и цетилтриметиламмоний бромидом (C16H33N(СН3)3Br - ЦТАБ) в мольном соотношении ТЭОС:NH3:H2O:С2Н5ОН:ЦТАБ, равном 1:19:370:230:0,2, при интенсивном перемешивании со скоростью 125-250 мин-1 при температуре 5-80°C в течение 2-3 ч с образованием в процессе гидролиза ТЭОС в спирто-водно-аммиачной среде мономеров ортокремниевой кислоты Si(OH)4, конденсацию мономеров с формированием первичных частиц размером 3-5 нм, их коагуляцию, после чего полученные частицы отжигают на воздухе при температуре 550°C в течение 15 часов для удаления органических веществ.

Изобретения могут быть использованы в электронной промышленности. Способ изготовления частиц диоксида кремния, у которых водопоглощающая способность составляет менее чем 1,0% при измерении через 500 часов после выдерживания при температуре 50°C и влажности 90% и при температуре 85°C и влажности 85% D90/D10 составляет 3 или менее, абсолютная плотность составляет 2,1 г/см3 или более, и средний диаметр частиц составляет 10 мкм или менее.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Осажденная кремниевая кислота с числом дибутилфталата в безводном состоянии, т.е.
Изобретение относится к строительным материалам, а именно к производству модифицированных добавок для бетонов, строительных растворов, сухих строительных смесей, теплоизоляционных материалов.

Изобретение относится к области катализа. Описаны сферические частицы, содержащие по меньшей мере один оксид металла и/или полуметалла, причем частицы имеют средний диаметр от 10 до 120 мкм, поверхность БЭТ от 400 до 800 м2/г и объем пор от 0,3 до 3,0 см3/г, а диаметр частицы в любом месте отклоняется от среднего диаметра этой частицы менее чем на 10%, поверхность частицы в основном гладкая, а также способа изготовления этих сферических частиц, катализатора в форме частиц, содержащего сферические частицы.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения нанопорошков диоксида кремния. .
Изобретение относится к проблеме защиты окружающей среды и может быть использовано в производстве особо чистого кварцевого концентрата, которое является одним из основных источников загрязнения среды фтором, хлором и солями, их содержащими.

Изобретение относится к области технологии неорганических веществ, в частности к способам переработки отходящих газов, образующихся в процессе получения пирогенного диоксида кремния высокотемпературным гидролизом хлоридов кремния.

Изобретение относится к химии и технологии неорганических кремнекислородных соединений и может быть использовано для получения мелкодисперсных кремнеземов из попутных хлорсиланов химико-металлургических хлоридных производств поликремния и других металлов и химико-технологических производств органохлорсиланов.
Изобретение относится к технологии получения диоксида кремния с развитой удельной поверхностью и может найти применение в отраслях промышленности, использующих высокодисперсные минеральные наполнители. Способ получения высокодисперсного диоксида кремния включает предварительную обработку фторидсодержащего раствора метасиликата натрия хлористым кальцием, взятым в количестве 120-150% от стехиометрически необходимого для осаждения фторид-иона, при температуре 50-80°C в течение 0,5-1 часа, отделение осадка фторида кальция, взаимодействие очищенного раствора метасиликата натрия с соединением с кислотными свойствами при повышенной температуре и перемешивании с последующей фильтрацией, промывкой и сушкой полученного осадка. Хлористый кальций используют в виде порошкообразного продукта или в виде насыщенного водного раствора. В качестве соединения с кислотными свойствами используют соляную, серную кислоту или диоксид углерода. Изобретение позволяет получить высокодисперсный диоксид кремния с малым содержанием примеси фтора. 2 з.п. ф-лы, 2 пр.
Изобретение относится к кремнезёмсодержащим материалам. Предложен состав, содержащий вещество, имеющее эмпирическую формулу (SiO2)х(ОН)yMzOa, где М представляет собой катион металла или металлоида. 0,01-100% удельной площади поверхности вещества покрыто органосиланом. Молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение x/z составляет от 0,1 до 300, а молярное отношение a/z зависит от свойства содержащегося в веществе оксида металла. Полученный продукт эффективен в качестве наполнителя, носителя катализатора или адсорбента. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 пр.
Изобретение относится к материалам для сорбции. Предложен содержащий кремнезем сорбционный состав, имеющий формулу:(SiO2)x(OH)yMzSa, где М представляет собой катион металла или металлоида, S представляет собой серосодержащее соединение, выбранное из, по меньшей мере, одного из следующих соединений: сульфиды и полисульфиды, где 0,01-100% удельной площади поверхности покрыто функционализированным органосиланом. Молярное отношение у/х составляет от 0,01 до 0,5, молярное отношение х/z составляет от 3 до 300, а молярное отношение a/z составляет от 1 до 5. Полученный продукт имеет высокие показатели удельной поверхности и объёма пор. 3 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к утилизации оболочки рисовых зерен, а именно к способу удаления ионов металлов из оболочки рисовых зерен, используя промышленный топочный газ. На дне заполненного водой реакционного бака расположено устройство для дисперсии газа, применяемое для подачи промышленного топочного газа. Оболочку рисовых зерен загружают в мешки и укладывают в заполненный водой реакционный бак. Загруженную в мешки оболочку утрамбовывают в воду. Затем в бак подают промышленный топочный газ через устройство для дисперсии газа. Давление воды в заполненном водой реакционном баке используют для повышения растворимости двуокиси углерода, содержащейся в промышленном топочном газе. Полученный раствор угольной кислоты вступает в реакцию с ионами металлов в оболочке рисовых зерен для образования осадка. По завершении реакции оболочку рисовых зерен промывают соленой водой и отжимают для удаления ионов металлов, прикрепившихся к оболочке рисовых зерен. Способ является экономически эффективным, снижает загрязнение окружающей среды и потребление энергии и имеет высокий кпд. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к способу получения синтетического SiO2 из золы, образующейся в результате сжигания органического топлива (уголь каменный или бурый, торф, лигниты, горючие сланцы, древесина, отходы животноводства, птицеводства, сельского хозяйства), содержащей SiO2, Al2O3, Fe2O3, K2O, CaO, MgO, редкие и редкоземельные элементы. Способ включает смешивание исходного сырья - золы с фторидом аммония в количестве 1,2-1,4 от стехиометрического значения, нагрев смеси, выдержку в нагретом состоянии до завершения образования гексафторсиликата аммония, возгонку и осаждение летучего гексафторсиликата аммония в конденсаторе, последующее его растворение в воде, взаимодействие полученного раствора с аммиачной водой для образования осадка синтетического SiO2, выделяемого фильтрованием, при этом смесь золы с фторидом аммония непосредственно перед нагревом подвергают механоактивации в течение 5-15 минут при поддержании отношения подводимой мощности механической энергии к удельной поверхности смеси в интервале 0,0133-17 Вт × кг × м-2. Технический результат изобретения - снижение продолжительности стадии нагрева смеси золы и фторида аммония и выделения летучего гексафторсиликата аммония за счет ускорения химической реакции между твердыми телами путем механоактивации смеси исходного сырья и химического реагента при уменьшении затрат электроэнергии. 3 пр.

Изобретение относится к области плазменной технологии получения диоксида кремния. Исходным сырьем для получения нанопорошка диоксида кремния служит силикатное сырье с содержанием диоксида кремния не менее 70% и дисперсностью не более 2 мм. Сырье вводят в плазменный реактор сбоку. Температуру плазмы обеспечивают равной 2500-3000°С. Получение нанопорошка производится путем осаждения мелкодисперсных частиц на стенках плазменного реактора, которые подвергают принудительному водоохлаждению. Способ позволяет повысить выход качественного нанопорошка при низких энергозатратах. 1 табл.

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для непрерывного получения диоксида кремния. Способ включает непрерывную подачу подкисляющего агента и силиката щелочного металла в петлевую реакционную зону, содержащую поток жидкой среды, где часть подкисляющего агента и силиката щелочного металла реагирует с образованием диоксида кремния. Жидкая среда непрерывно рециркулирует через петлевую реакционную зону, причем ее часть вместе с диоксидом кремния непрерывно выгружают из петлевой реакционной зоны. Изобретение позволяет непрерывно получать диоксид кремния. 10 з.п. ф-лы, 13 ил., 14 табл., 6 пр.
Наверх