催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法与流程

1.本发明涉及一种二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，尤其涉及一种催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，属于二氧化硅溶胶颗粒材料的生产制备技术领域。


背景技术：

2.二氧化硅溶胶或简称硅溶胶，是一种纳米级的二氧化硅颗粒在水中或溶剂中的分散液，去除部分游离水分后，亦能成为固体；由于硅溶胶中的sio2含有大量的水及羟基，故硅溶胶的分子式可以表述为sio2·
nh2o。
3.硅溶胶用途广泛，可以作为吸附剂、表面催化剂、催化剂载体、纺织染料助剂、皮革改性处理剂、颜料的包裹改性剂，以及污水、酒类的澄清剂和絮凝剂，也是造纸行业有效的助留助滤剂、耐火材料的焙烧粘结剂，还可用作食品工业的胶黏剂、电子工业的粘合剂和纳米抛光剂等等。
4.通过检索，可以获得众多具有特殊用途的硅溶胶的制备方法，如：
5.发明专利申请《一种光催化凝胶颗粒的制备方法及其应用》(申请号：202010281792.x)、发明专利《一种均匀二氧化硅微球及其制备方法和应用》(申请号：201710045581.4)等，是通过酸性硅溶胶作为起始原料制备相应用途的硅溶胶或二氧化硅微球；
6.发明专利《一种颗粒形态可控的硅溶胶及其制备方法》(申请号：202010264209.4)，则是通过碱性硅溶胶改变成酸性硅溶胶，从而改变硅溶胶的形貌，得到球形或非球形的硅溶胶，以满足相关需要；
7.而发明专利申请《一种用于合成sapo-34分子筛的金属改性硅溶胶及其制备方法》(申请号：202010134980.x)则是通过硅溶胶和金属盐溶液混合沉淀、过滤，得到金属改性硅溶胶，用于特定的用途；
8.此外，发明专利《tio2/硅溶胶的制备方法及其应用》(申请号：201710167999.2)、发明专利《一种以硅溶胶为晶种，水解得到脱硝催化剂用钛硅粉的方法》(申请号：201510510755.0)、发明专利《一种硅溶胶与硅铝溶胶及制备方法和应用以及催化裂化催化剂及制备方法》等，则是通过采用掺杂二氧化钛、氧化铝等获得含有二氧化硅的固体粉末，满足相关的用途；
9.另外，发明专利《聚烯烃催化剂载体用硅胶的制备方法》(申请号：201510527284.4)、发明专利申请《一种催化剂负载用硅胶载体的制备方法》(申请号：201711211509.0)等，则是提供了催化剂负载用硅胶的制备方法；
10.同时，发明专利申请《一种具有表面拓扑结构纳米二氧化硅微球及其制备方法》(申请号：201910508292.2)则提供了一种具有表面拓扑结构的纳米二氧化硅微球的制备方法。
11.然而，实践表明，采用上述现有技术制备的改性硅溶胶或是改性的二氧化硅固体粉末，都存在着颗粒相互粘连、表面形貌不均一、与催化剂粘结强度低或催化剂相容性差、
且生产工艺复杂等问题。
12.此外，通过一些专业技术文献，如：
13.doi：10.13416/j.ca.2016.11.014、doi：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2016.02.015、doi：10.16552/j.cnki.issn1001-1625.2016.02.015、doi：10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2006.01.021等提供的有关特殊用途硅溶胶的制备方法制备得到的改性硅溶胶或改性二氧化硅固体粉末，也同样存在着硅溶胶、改性硅溶胶或改性二氧化硅固体粉末颗粒分散性差、即存在着所谓的团聚现象，且获得的产品颗粒表面形貌不均一、与催化剂粘结强度不高、催化剂活性负载量低、制备工艺复杂等问题，同时，这些专业文件也未给出或只是部分给出了解决上述技术问题的办法、措施和工艺，没有更不上解决上述技术问题。
14.作为催化剂或催化剂载体使用的硅溶胶、改性硅溶胶或二氧化硅颗粒粉末，首要的是必须有较大的比表面积和相应的纯度，然而，采用现有技术所能得到的硅溶胶、改性硅溶胶或二氧化硅颗粒粉末，普遍存在着金属离子含量过高、比表面积不足、适用性和通用性差等缺点，因此，如何获得广谱性好、比表面积大、适用于催化应用的硅溶胶、改性硅溶胶或二氧化硅颗粒粉末，是相关产品制造者、研究者孜孜追求的目标。
15.为获得更大的比表面积，改变二氧化硅颗粒的形貌是一种有效的方法，为此，现有技术中已有通过硅溶胶颗粒模板使二氧化硅定向沉积组装、生长，从而获得不同表面形貌的二氧化硅颗粒的方法，例如，专利文献：
16.cn202010192368.8、cn201910495867.1、cn201810914163.9、cn201810914164.3、cn201711392437.4、cn201611141631.0、cn201610130057.2、cn201710423647.9、cn201310503563.8、cn201210253807.7、cn201010276413.4、cn200510096354.1、cn1346790a等，分别提出了以聚乙二醇、聚乙烯亚胺、十六烷基三甲基溴化铵、脱氢枞胺、tpabr、聚乙二醇聚甲基丙烯酸n,n二甲基氨基乙酯聚n异丙基丙烯酰胺嵌段共聚物、葡萄糖、四丙基溴化铵、蔗糖、甲基甲酰胺等为模板，利用溶胶-凝胶工艺，将硅溶胶颗粒在有机物种模板的界面间进行沉积组装，制备得到多孔二氧化硅颗粒粉体材料，获得较大的比表面积。
17.然而，现有的多孔二氧化硅颗粒组装模板普遍存在着分子量分布差异大、模板物理化学结构不稳定、模板之间容易相互粘连、且模板受温度影响变化较大等缺点，从而影响了多孔二氧化硅颗粒组装的质量，达不到预想的使用效果。


技术实现要素：

18.为克服现有技术的不足，本发明实施例提供一种催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，目的在于：
19.通过本发明提供的方法，制备生产一种分散度高、适应性广、其颗粒带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的胶体或颗粒粉末产品，提高比表面积，用作吸附剂、催化剂或催化剂载体、催化剂粘合剂等，满足生产的需求，同时，简化生产流程、提高产品质量，在取得较好社会效益的同时，获取相应的经济效益。
20.为达上述目的，本发明提供如下的技术方案：
21.一种催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，包括：
22.高纯硅溶胶水化液的制备步骤、抗凝高纯硅溶胶水化液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备步骤、以及纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备步骤，其中：
23.所述高纯硅溶胶水化液的制备步骤，具体包括：
24.在高压反应装置中，加入高纯硅溶胶液，然后加入所述高纯硅溶胶液质量25～55％的纯水，搅拌并加热至水的沸点以上使所述高纯硅溶胶的硅溶胶颗粒再次水化、细化及溶质化，得到所述高纯硅溶胶水化液；
25.所述抗凝高纯硅溶胶水化液的制备步骤，具体包括：
26.在高压状态下，向所述高纯硅溶胶水化液中加入由碱性易挥发有机物组成的隔离剂、小分子易挥发有机物组成的润滑剂，搅拌均匀，以防止所述高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒粘连且保存其圆滑颗粒，得到所述抗凝高纯硅溶胶水化液；
27.所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤，具体包括：
28.在水的沸点以上温度、高压及搅拌状态下，向所述抗凝高纯硅溶胶水化液中加入六元有机杂环化合物组成的成型模板剂，使得所述抗凝高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在所述成型模板剂的诱导下在其六元有机杂环化合物界面上定向沉积组装并且生长，得到所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液；
29.所述纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备步骤，具体包括：
30.先将所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液降至水的沸点以下、室温以上的温度区间内，同时降低所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的环境压力，然后加入有机易挥发物质组成的悬浮剂并搅拌制成所述纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液；
31.所述纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备步骤，具体包括：
32.先将所述纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷却至室温，然后喷入急冷室，使其急速冷冻，得到所述纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒；
33.所述纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备步骤，具体包括：
34.将所述纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒进行真空升华脱水直至其含水率≤70％或≤30％，然后，采用急速升温方式将其升至常温，同时恢复至常压，即可得到所述催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品，所述催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品中其二氧化硅溶胶颗粒为带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌且具有超高比表面积的中空二氧化硅溶胶纳米微球，且所述产品为含水率≤70％的胶体或含水率≤30％的颗粒粉末。
35.进一步的：
36.所述高纯硅溶胶其二氧化硅质量百分浓度为20～50％、二氧化硅纯度＞99.999％、硅溶胶颗粒平均粒度为2～40nm。
37.进一步的：
38.所述隔离剂由低分子胺类化合物组成，所述润滑剂由低级醇或低分子烷烃组成，所述悬浮剂选自低分子、低粘度的醇类或酯类聚合物。
39.进一步的：
40.所述隔离剂为氨气、甲胺中的任意一种或所述氨气与所述甲胺的混合物，所述润滑剂为甲醇、甲烷或丙烷中的任意两种所组成的混合物，所述悬浮剂为聚乙二醇、醋酸乙烯
酯中的任意一种，所述成型模板为吡啶、嘧啶、吡喃中的任意两种所组成的混合物。
41.进一步的：
42.所述隔离剂为所述高纯硅溶胶其固含量1～2％的氨气和/或0.5～1％的甲胺；
43.所述润滑剂为所述高纯硅溶胶其体积10倍的甲醇、5倍的甲烷、或3倍的丙烷中的任意两种所组成的混合物；
44.所述悬浮剂为所述高纯硅溶胶质量0.5～1％的聚乙二醇或0.1～0.4％的醋酸乙烯酯；
45.所述成型模板为所述高纯硅溶胶其固含量为0.1～0.6％的吡啶、0.2～0.45％的嘧啶、或0.1～0.2％的吡喃中任意两种所组成的混合物。
46.进一步的：
47.在所述高纯硅溶胶水化液的制备步骤中，其加热温度为110～120℃，其搅拌速度为200～1000转/分。
48.进一步的：
49.在所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤中，所述在水的沸点以上温度是指所述抗凝高纯硅溶胶水化液的温度保持在120～180℃，所述高压是指所述抗凝高纯硅溶胶水化液处于2～8mpa的压力环境，所述硅溶胶颗粒在所述成型模板剂的诱导下在其六元有机杂环化合物界面上定向沉积组装并且生长其沉积组装且生长的持续时间为0.1～1小时。
50.进一步的：
51.在所述纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备步骤中，所述的沸点以下、室温以上的温度区间是指将所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的温度降至60～80℃，所述的同时降低所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的环境压力是指将所述纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的环境压力降至0.1～0.5mpa。
52.进一步的：
53.在所述纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备步骤中，所述的急冷室是利用液氮进行冷却的操作空间，所述的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒其温度为-60℃以下。
54.进一步的：
55.在所述纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备步骤中，所述的急速升温其升温速率为80～120℃/小时。
56.与现有技术相比，本发明的有益效果及显著进步在于：
57.1)本发明提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，能够通过高纯硅溶胶水化液制备步骤、抗凝高纯硅溶胶水化液制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液制备步骤、纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒制备步骤、脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒制备步骤、以及纳米二氧化硅溶胶颗粒制备步骤，制备得到一种分散度高、适应性广、其颗粒带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌、且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的产品，可作为吸附剂、催化剂或催化剂载体、催化剂粘合剂等进行相关应用；
58.2)采用本发明提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法所制得的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒，由于采用了高纯硅溶胶作为起始原料，且在再次水化、细化及溶质
化，以及且整个催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备过程中不添加金属或金属化合物等含有金属离子的物质，因此，从源头上去除了金属离子带入的可能，所得的产品纯度更高，更适宜作为催化剂或催化剂载体使用，适用性和通用性更好；
59.3)采用本发明提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法制备催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的过程中，由于采用了六元有机杂环化合物作为成型模板剂，使得高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在二氧化硅颗粒的成型过程中，具有了更好的空间诱导界面和生长界面，从而能够形成表面形貌均一、且表面针状突起或凹凸点生长良好的粗糙表面中空纳米微球，从而获得比表面积更大、与催化剂粘结强度更高、催化剂活性负载量更大，具有更好吸附能力、可用作吸附剂、催化剂及催化剂载体等应用的产品；
60.4)由于本发明提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法中，采用了分子量分布差异小、物理化学性质稳定、分子之间不容易相互粘连、且受温度影响变化较小的六元有机杂环化合物作为成型模板剂，因而克服了现有成型模板剂的不足，从而能够获得表面形貌均一、且表面针状突起或凹凸点生长良好的粗糙表面中空纳米微球，收到了意想不到的效果；
61.5)此外，本发明中，由于使用了由碱性易挥发有机物组成的隔离剂、小分子易挥发有机物组成的润滑剂，不仅在催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备过程中，能够有效避免二氧化硅结晶颗粒的过度生长、防止了硅溶胶聚沉颗粒的粘连、保证了二氧化硅结晶颗粒的表面形貌均一，同时，碱性易挥发有机物组成的隔离剂、小分子易挥发有机物组成的润滑剂能够在加热、减压状态下，能够与水及其硅溶胶颗粒彻底分离，成为气体逸出，在产品中不留残存，从而保证了产品的纯度，提高了品质，且逸出的气体物质经回收还能再循环利用，节约了资源，保护了环境；
62.6)本发明提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法中，由碱性易挥发有机物组成的隔离剂，能够与高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶及其水分子形成碱性水合物，且与稳定六元杂环化合物成型模板剂为核心的硅胶团粒具有相同的电性，从而相互排斥，起到防止硅胶团粒粘结长大的隔离作用，而由于加入的隔离剂为易挥发有机物，在减压和常温条件下，能从水合物中分解逸出，因而对最终产品的纯度不会产生影响；
63.7)本发明中，由小分子易挥发有机物组成的润滑剂，在高压水热条件下，能与水、硅溶胶形成水合物，此类水合物具有良好的润滑性，能够有效防止硅溶胶的聚沉，从而能够保证得到分散均匀的二氧化硅纳米颗粒悬浮液，且能保证通过后续的制备步骤得到分散度高、不易聚沉，易于储存的高品质产品，且小分子易挥发有机物组成的润滑剂在减压和常温条件下，能从水合物中分解逸出，不影响最终产品的纯度；
64.8)本发明提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法中，还通过加入悬浮剂溶液，防止了新生的二氧化硅颗粒的聚集结块和混合液的分层解析，从而能够保证后续操作的正常进行，获得分布均匀的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒，并为获得最终的合格产品提供了保证；
65.9)本发明创造性地运用了冻干技术，通过对二氧化硅纳米颗粒悬浮液的冷冻升华，让纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中的部分水分、有机易挥发悬浮剂等易挥发物质从纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中除去，且在水分、有机易挥发物质除去的同时，在纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中形成空洞，从而得到表面形貌均一、且具有超高比表面积、表面针状突起或凹
凸点生长良好的粗糙表面的中空纳米微球，为其作为吸附剂、催化剂或催化剂载体的应用提供了品质保证；
66.10)总之，本发明通过对高纯硅溶胶的水化，并对高纯硅溶胶水化液进行抗凝处理，使之能在理化性能稳定、具有良好空间界面的六元杂环化合物成型模板剂的界面进行组装和生长，形成独具特点、超大比表面积的中空二氧化硅颗粒形貌，并通过悬浮处理和创造性地运用喷雾冷冻技术和冻干技术，得到了所需产品，从而形成了一套完整的新颖、独特的制备方法，且整个制备方法工艺稳定、简单可靠，生产过程中不会对环境造成污染，产品性能优良，因此，极具推广和应用价值。
附图说明
67.为更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对本发明的实施例所需使用的附图作一简单介绍。
68.显而易见地：
69.下面描述中的附图仅是本发明中的部分实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，但这些其他的附图同样属于本发明实施例所需使用的附图之内。
70.图1为本发明实施例案例1中所提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的扫描电子显微镜(sem)电镜图；
71.图2为本发明实施例案例1中所提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒对co2气体的等温吸附曲线图。
具体实施方式
72.为使本发明实施例的目的、技术方案、有益效果及显著进步更加清楚，下面，将结合本发明实施例中所提供的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所有描述的这些实施例仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例；
73.基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
74.需要说明的是：
75.本发明的说明书和权利要求书以及本发明实施例附图中的术语“首先”、“其次”等，仅是用于区别不同的对象，而非用于描述特定的顺序；
76.此外，术语“包括”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
77.需要理解的是：
78.在本发明实施例的描述中，使用到的一些本领域常用的一些基本操作术语，例如，“加热”、“搅拌”、“混合”、“溶解”、“水洗”、“过滤”和“干燥”等等，对于这些术语，应做广义理解，可以是本领域采用各种常规设备、仪器所进行的常规操作，亦可以采用最新设备进行的诸如程控操作、无人自动操作等，除非另有明确的限定，本领域的普通技术人员可以根据具
体情况理解上述术语在本发明中的具体含义，采用具体的操作方法达到其操作目的。
79.还需要说明的是：
80.以下的具体实施例可以相互结合，对于其中相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述；
81.此外，以下具体实施例中所涉及的原辅料和设备、设施均市售可得。
82.下面，以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
83.实施例
84.本实施例提供一种催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，具体包括：
85.高纯硅溶胶水化液的制备步骤、抗凝高纯硅溶胶水化液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备步骤、以及纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备步骤，其中：
86.高纯硅溶胶水化液的制备步骤，具体包括：
87.在高压反应装置中，加入高纯硅溶胶液，然后加入高纯硅溶胶液质量25～55％的纯水，搅拌并加热至水的沸点以上使高纯硅溶胶的硅溶胶颗粒再次水化、细化及溶质化，得到高纯硅溶胶水化液；
88.抗凝高纯硅溶胶水化液的制备步骤，具体包括：
89.在高压状态下，向高纯硅溶胶水化液中加入由碱性易挥发有机物组成的隔离剂、小分子易挥发有机物组成的润滑剂，搅拌均匀，以防止高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒粘连且保存其圆滑颗粒，得到抗凝高纯硅溶胶水化液；
90.纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤，具体包括：
91.在水的沸点以上温度、高压及搅拌状态下，向抗凝高纯硅溶胶水化液中加入六元有机杂环化合物组成的成型模板剂，使得抗凝高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在成型模板剂的诱导下在其六元有机杂环化合物界面上定向沉积组装并且生长，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液；
92.纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备步骤，具体包括：
93.先将纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液降至水的沸点以下、室温以上的温度区间内，同时降低纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的环境压力，然后加入有机易挥发物质组成的悬浮剂并搅拌制成纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液；
94.纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备步骤，具体包括：
95.先将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷却至室温，然后喷入急冷室，使其急速冷冻，得到纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒；
96.纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备步骤，具体包括：
97.将纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒进行真空升华脱水直至其含水率≤70％或≤30％，然后，采用急速升温方式将其升至常温，同时恢复至常压，即可得到催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品，催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品中其二氧化硅溶胶颗粒为带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌且具有超高比表面积的中空二氧化硅溶胶纳米微球，且产品为含水率≤70％的胶体或含水率≤30％的颗粒粉末。
98.从上述描述中，可以看出：
99.本实施例提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，是通过高纯硅溶胶水
化液制备步骤、抗凝高纯硅溶胶水化液制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液制备步骤、纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒制备步骤、脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒制备步骤、纳米二氧化硅溶胶颗粒制备步骤，制备得到一种分散度高、适应性广、其颗粒带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌、且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的产品，可作为吸附剂、催化剂或催化剂载体等进行相关应用。
100.本实施例中：
101.采用的高纯硅溶胶为其二氧化硅质量百分浓度达20～50％、二氧化硅纯度＞99.999％、硅溶胶颗粒平均粒度为2～40nm的市售产品。
102.从上述描述中，本领域的技术人员可以看出：
103.采用高纯硅溶胶作为起始原料，为获得高纯度的最终产品提供了基础和保障；且在高纯硅溶胶再次水化、细化及溶质化，以及整个催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备过程中不添加金属或金属化合物等含有金属离子的物质，因此，从源头上去除了金属离子带入的可能，所得的产品纯度更高，更适宜作为催化剂或催化剂载体使用，适用性和通用性更好。
104.此外，本实施例中：
105.隔离剂由低分子胺类化合物组成，润滑剂由低级醇或低分子烷烃组成，悬浮剂选自低分子、低粘度的醇类或酯类聚合物。
106.进一步的，本实施例中：
107.隔离剂为氨气、甲胺中的任意一种或氨气与甲胺的混合物，润滑剂为甲醇、甲烷或丙烷中的任意两种所组成的混合物，悬浮剂为聚乙二醇、醋酸乙烯酯中的任意一种。
108.进一步的，本实施例中：
109.隔离剂为高纯硅溶胶其固含量1～2％的氨气和/或0.5～1％的甲胺；
110.润滑剂为高纯硅溶胶其体积10倍的甲醇、5倍的甲烷、或3倍的丙烷中的任意两种所组成的混合物；
111.悬浮剂为高纯硅溶胶质量0.5～1％的聚乙二醇或0.1～0.4％的醋酸乙烯酯。
112.从上述描述中，本领域的技术人员可以看出：
113.由于本实施例中，使用了由碱性易挥发有机物组成的隔离剂、小分子易挥发有机物组成的润滑剂，因此，不仅在催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备过程中，能够有效避免二氧化硅结晶颗粒的过度生长、防止硅溶胶聚沉颗粒的粘连、保证二氧化硅结晶颗粒的表面形貌均一，同时，碱性易挥发有机物组成的隔离剂、小分子易挥发有机物组成的润滑剂还能在加热、减压状态下，能够与水及其硅溶胶颗粒彻底分离，成为气体逸出，在产品中不留残存，从而能够保证产品的纯度，提高产品的品质，且逸出的气体物质经回收还能再循环利用，因此，能够节约资源，保护环境；
114.具体来说：
115.由碱性易挥发有机物组成的隔离剂，能够与高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶及其水分子形成碱性水合物，且与稳定六元杂环化合物成型模板剂为核心的硅胶团粒具有相同的电性，从而相互排斥，起到防止硅胶团粒粘结长大的隔离作用，而由于加入的隔离剂为易挥发有机物，在减压和常温条件下，能从水合物中分解逸出，因而对最终产品的纯度不会产生影响；
116.而由小分子易挥发有机物组成的润滑剂，在高压水热条件下，能与水、硅溶胶形成水合物，此类水合物具有良好的润滑性，能够有效防止硅溶胶的聚沉，从而能够保证得到分散均匀的二氧化硅纳米颗粒悬浮液，且能保证通过后续的制备步骤得到分散度高、不易聚沉，易于储存的高品质产品，且小分子易挥发有机物组成的润滑剂在减压和常温条件下，能从水合物中分解逸出，不影响最终产品的纯度；
117.加入悬浮剂溶液，防止了新生的二氧化硅颗粒的聚集结块和混合液的分层解析，从而能够保证后续操作的正常进行，获得分布均匀的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒，并为获得最终的合格产品提供了保证。
118.进一步的，本实施例中：
119.成型模板为吡啶、嘧啶、吡喃中的任意两种所组成的混合物。
120.更进一步的，本实施例中：
121.成型模板为高纯硅溶胶其固含量为0.1～0.6％的吡啶、0.2～0.45％的嘧啶、或0.1～0.2％的吡喃中任意两种所组成的混合物。
122.从上述描述中，本领域的技术人员可以看出：
123.本实施例采用了分子量分布差异小、物理化学性质稳定、分子之间不容易相互粘连、且受温度影响变化较小的六元有机杂环化合物作为成型模板剂，因而能够克服现有成型模板剂遍存在的分子量分布差异大、模板物理化学结构不稳定、模板之间容易相互粘连、且模板受温度影响变化较大等缺点和不足，使得高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在二氧化硅颗粒的成型过程中，具有了更好的空间诱导界面和生长界面，从而能够形成表面形貌均一、且表面针状突起或凹凸点生长良好的粗糙表面中空纳米微球，从而获得比表面积更大、与催化剂粘结强度更高、催化剂活性负载量更大，具有更好吸附能力、可用作吸附剂、催化剂及催化剂载体、催化剂粘合剂等应用的产品，因此，能够收到意想不到的效果。
124.本实施例中：
125.在高纯硅溶胶水化液的制备步骤中，其加热温度为110～120℃，其搅拌速度为200～1000转/分；
126.在纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备步骤中，其在水的沸点以上温度是指抗凝高纯硅溶胶水化液的温度保持在120～180℃，其高压是指抗凝高纯硅溶胶水化液处于2～8mpa的压力环境，其硅溶胶颗粒在成型模板剂的诱导下在六元有机杂环化合物界面上定向沉积组装并且生长其沉积组装且生长的持续时间为0.1～1小时。
127.在纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备步骤中，其沸点以下、室温以上的温度区间是指将纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的温度降至60～80℃，其同时降低纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的环境压力是指将纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的环境压力降至0.1～0.5mpa；
128.在纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备步骤中，其急冷室是利用液氮进行冷却的操作空间，其纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的温度为-60℃以下；
129.在纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备步骤中，其急速升温其升温速率为80～120℃/小时。
130.从上述描述中，本领域技术人员可以看出：
131.本实施例通过对高纯硅溶胶的水化，并对高纯硅溶胶水化液进行抗凝处理，使之
能在理化性能稳定、具有良好空间界面的六元杂环化合物成型模板剂的界面进行组装和生长，形成独具特点、超大比表面积的中空二氧化硅颗粒形貌，并通过悬浮处理和喷雾冷冻技术和冻干技术，得到了所需产品，从而形成了一套完整的新颖、独特的制备方法，且整个制备方法工艺稳定、简单可靠，生产过程中不会对环境造成污染，产品性能优良，因此，极具推广和应用价值；
132.在此过程中，本实施例首先对高纯硅溶胶进行了水化和特殊的抗凝处理，并创造性地运用了悬浮处理技术、喷雾冷冻技术和冻干升华技术，通过对二氧化硅纳米颗粒悬浮液的冷冻升华，让纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中的部分水分、有机易挥发悬浮剂等易挥发物质从纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中除去，且在水分、有机易挥发物质除去的同时，在纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中形成空洞，从而得到表面形貌均一、且具有超高比表面积、表面针状突起或凹凸点生长良好的粗糙表面的中空纳米微球，为其作为吸附剂、催化剂或催化剂载体、催化剂粘合剂的应用提供了品质保证。
133.为进一步帮助理解本发明实施例提供的技术方案，以及本发明实施例的具体操作过程和能够获得的效果，以下，再通过具体的案例对此进行进一步的说明。
134.案例1
135.在高压水热反应釜中，加入质量百分浓度为50％、二氧化硅纯度大于99.999％、硅溶胶颗粒平均粒度为30～40nm的硅溶胶，然后加入硅溶胶质量25％的纯水，并以200转/分的转速启动搅拌，同时加热反应釜至110～120℃，得到高纯硅溶胶水化液；
136.向反应釜中输入硅溶胶固含量1％的氨气作为隔离剂，并输入由5倍量硅溶胶体积的甲烷、3倍量硅溶胶体积的丙烷所组成的润滑剂，且保持反应釜内部的压力在4mpa左右，搅拌均匀得到抗凝高纯硅溶胶水化液；
137.搅拌状态下，向抗凝高纯硅溶胶水化液中加入由硅溶胶固含量0.1％的吡啶、0.2％的吡喃所组成的成型模板剂，继续加热至180℃，且保持反应釜内部的压力在6mpa左右，持续0.5小时，使得抗凝高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在成型模板剂的诱导下定向沉积组装并且生长，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液；
138.然后，将反应釜的内部压力降至0.1mpa、同时将纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的温度降至65℃，再加入硅溶胶质量0.5％的聚乙二醇作为悬浮剂，搅拌均匀后，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液，在此过程中，回收气体进行循环利用；
139.继续将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷却至室温，然后喷入急冷室，进行急速冷冻，将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷冻形成-65℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒；
140.对-65℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒进行真空升华脱水至其含水率为45％或进一步达到8％，得到包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品，其中，升华脱除物可回收循环利用；
141.将包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品按80℃/小时的升温速度进行急速升温至常温，同时恢复至常压，即可得到如图1本发明实施例案例1中所提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的扫描电子显微镜(sem)电镜图所示的：
142.带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的产品，其中：
143.含水率为45％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒胶体产品；
144.含水率为8％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末产品。
145.检测表明：
146.产品中的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒，其表征大于平均颗粒粒径的两个以上颗粒粘结在一起的颗粒数占颗粒总数百分率的团聚率≤0.1％；
147.按二氧化硅固含量计，得到的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的其比表面积≥420m2/g。
148.案例2
149.在高压水热反应釜中，加入质量百分浓度为20％、二氧化硅纯度大于99.999％、硅溶胶颗粒平均粒度为2～8nm的硅溶胶，然后加入硅溶胶质量百分数55％的纯水，并以300转/分的转速启动搅拌，同时加热反应釜至110～120℃，得到高纯硅溶胶水化液；
150.向反应釜中输入由硅溶胶固含量1％的氨气、0.5％甲胺所组成的隔离剂，并输入由10倍量硅溶胶体积的甲醇、5倍量硅溶胶体积的甲烷所组成的润滑剂，且保持反应釜内部的压力在8mpa左右，搅拌均匀得到抗凝高纯硅溶胶水化液；
151.搅拌状态下，向抗凝高纯硅溶胶水化液中加入由硅溶胶固含量0.6％的吡啶、0.2％的嘧啶所组成的成型模板剂，继续加热至160℃，且保持反应釜内部的压力在8mpa左右，持续0.2小时，使得抗凝高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在成型模板剂的诱导下定向沉积组装并且生长，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液；
152.然后，将反应釜的内部压力降至0.1mpa、同时将纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的温度降至60℃，再加入硅溶胶质量百分数1％的聚乙二醇作为悬浮剂，搅拌均匀后，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液，在此过程中，回收气体进行循环利用；
153.继续将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷却至室温，然后喷入急冷室，进行急速冷冻，将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷冻形成-70℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒；
154.对-65℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒进行真空升华脱水至其含水率为70％或进一步达到20～30％，得到包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品，其中，升华脱除物可回收循环利用；
155.将包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品按100℃/小时的升温速度进行急速升温至常温，同时恢复至常压，即可得到带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的产品，即催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒产品，其中：
156.含水率为70％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒胶体产品；
157.含水率为20～30％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末产品。
158.检测表明：
159.产品中的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒，其表征大于平均颗粒粒径的两个以上颗粒粘结在一起的颗粒数占颗粒总数百分率的团聚率≤0.07％；
160.按二氧化硅固含量计，得到的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的其比表面积≥5000m2/g。
161.案例3
162.在高压水热反应釜中，加入质量百分浓度为40％、二氧化硅纯度大于99.999％、硅溶胶颗粒平均粒度为8～20nm的硅溶胶，然后加入硅溶胶质量35％的纯水，并以1000转/分
的转速启动搅拌，同时加热反应釜至110～120℃，得到高纯硅溶胶水化液；
163.向反应釜中输入硅溶胶固含量1％的甲胺作为隔离剂，并输入由10倍量硅溶胶体积的甲醇、3倍量硅溶胶体积的丙烷所组成的润滑剂，且保持反应釜内部的压力在4mpa左右，搅拌均匀得到抗凝高纯硅溶胶水化液；
164.搅拌状态下，向抗凝高纯硅溶胶水化液中加入由硅溶胶固含量0.6％的吡啶、0.1％的吡喃所组成的成型模板剂，继续加热至150℃，且保持反应釜内部的压力在4mpa左右，持续0.4小时，使得抗凝高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在成型模板剂的诱导下定向沉积组装并且生长，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液；
165.然后，将反应釜的内部压力降至0.1mpa、同时将纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的温度降至70℃，再加入硅溶胶质量0.4％的醋酸乙烯酯作为悬浮剂，搅拌均匀后，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液，在此过程中，回收气体进行循环利用；
166.继续将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷却至室温，然后喷入急冷室，进行急速冷冻，将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷冻形成-80℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒；
167.对-80℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒进行真空升华脱水至其含水率为60～68％或进一步达到10～15％，得到包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品，其中，升华脱除物可回收循环利用；
168.将包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品按80℃/小时的升温速度进行急速升温至常温，同时恢复至常压，即可得到带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的产品，即催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒产品，其中：
169.含水率为60～68％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒胶体产品；
170.含水率为10～15％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末产品。
171.检测表明：
172.产品中的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒，其表征大于平均颗粒粒径的两个以上颗粒粘结在一起的颗粒数占颗粒总数百分率的团聚率≤0.4％；
173.按二氧化硅固含量计，得到的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的其比表面积≥500m2/g。
174.案例4
175.在高压水热反应釜中，加入质量百分浓度为45％、二氧化硅纯度大于99.999％、硅溶胶颗粒平均粒度为35～40nm的硅溶胶，然后加入硅溶胶质量45％的纯水，并以500转/分的转速启动搅拌，同时加热反应釜至110～120℃，得到高纯硅溶胶水化液；
176.向反应釜中输入硅溶胶固含量2％的氨气作为隔离剂，并输入由5倍量硅溶胶体积的甲烷、3倍量硅溶胶体积的丙烷所组成的润滑剂，且保持反应釜内部的压力在5mpa左右，搅拌均匀得到抗凝高纯硅溶胶水化液；
177.搅拌状态下，向抗凝高纯硅溶胶水化液中加入由硅溶胶固含量0.4％的吡啶、0.2％的吡喃所组成的成型模板剂，继续加热至160℃，且保持反应釜内部的压力在3mpa左右，持续1小时，使得抗凝高纯硅溶胶水化液中的硅溶胶颗粒在成型模板剂的诱导下定向沉积组装并且生长，得到纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液；
178.然后，将反应釜的内部压力降至0.1mpa、同时将纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的温度降至65℃，再加入硅溶胶质量0.25％的醋酸乙烯酯作为悬浮剂，搅拌均匀后，得到纳米
二氧化硅溶胶颗粒悬浮液，在此过程中，回收气体进行循环利用；
179.继续将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷却至室温，然后喷入急冷室，进行急速冷冻，将纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液冷冻形成-65℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒；
180.对-65℃的纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒进行真空升华脱水至其含水率为50～55％或进一步达到10～12％，得到包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品，其中，升华脱除物可回收循环利用；
181.将包含脱水纳米二氧化硅溶胶颗粒的产品按120℃/小时的升温速度进行急速升温至常温，同时恢复至常压，即可得到带有针状突起或凹凸点的粗糙表面形貌且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的产品，即催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒产品，其中：
182.含水率为50～55％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒胶体产品；
183.含水率为10～12％的是催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末产品。
184.检测表明：
185.产品中的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒，其表征大于平均颗粒粒径的两个以上颗粒粘结在一起的颗粒数占颗粒总数百分率的团聚率≤0.1％；
186.按二氧化硅固含量计，得到的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的其比表面积≥470m2/g。
187.效果实施例：
188.1、co2气体吸附试验
189.试验方法：
190.首先将本实施例案例1中所提供的含水率为8％的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末产品放入吸附反应釜后密封，抽真空并加热至180℃且维持8h后，冷却至室温；
191.然后将co2气体注入吸附反应釜中，利用气相色谱分析仪分别对吸附反应釜内co2气体进行检测，检测结果由计算机系统显示，根据吸附前后co2气体体积分数的变化值计算出案例1中所提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒对co2气体的吸附量。
192.试验结果：
193.从图2本发明实施例案例1中所提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒对co2气体的等温吸附曲线图中可以看出：
194.常温下，本实施例案例1中所提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒在co2气体的相对压力为900mmhg的条件下，其对co2气体的吸附量可达0.85mmol/g，显示本实施例案例1所提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒具有极大的吸附力，同时，也显示其具有极大的比表面积和巨头的孔隙率，能够作为良好的吸附剂和吸附催化剂以及催化剂载体满足相关的应用。
195.2、催化剂载体试验
196.试验方法：
197.催化剂制备：将干燥、分散处理后粒径为5nm的二氧化钛粉末加入水中溶解，得纳米级光催化溶液，再将此光催化溶液加入到本实施例案例2所提供的含水率为70％的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒胶体产品中搅拌混合均匀后，清洗烘干，即得光催化二氧化硅颗粒，然后，用制得的光催化二氧化硅颗粒进行有机物吸附效果测试、催化效率的测试，其中：
198.有机物吸附效果测试是用上述光催化二氧化硅颗粒在同样条件下，对有机污水进行降解处理后，与未经上述光催化二氧化硅颗粒吸附的同一水样通过目测水体清晰度进行评级；
199.催化效率采用水体总有机碳(toc)的降解率作为评判标准，水体总有机碳(toc)降解率测试是采用toc检测仪首先测出有机污水的总有机碳含量，然后将此水样采用上述光催化二氧化硅颗粒处理后，再测定处理后水样的toc值，然后通过以下公式计算出光催化二氧化硅颗粒对有机污水的toc降解率；
200.toc降解率％＝(1-处理后水样toc含量/处理前水样toc含量)
×
100％。
201.试验结果：如表1所示。
202.表1
[0203][0204]
从表1中，可以看出：
[0205]
用本实施例案例2中所提供的含水率为70％的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒胶体产品作为催化剂载体制得的二氧化钛光催化剂，对有机污水具有良好的吸附性和优良的toc的降解率，且二氧化钛光催化剂制作简单，方便，极具推广应用价值。
[0206]
3、催化剂粘合剂试验
[0207]
试验方法：
[0208]
催化剂样品的制备：
[0209]
将钼酸铵/硝酸钴/硝酸镍/硝酸铁/硝酸铋/硝酸钾按比例溶解于酸性溶液中，得到硝酸盐悬浊液，将得到的硝酸盐悬浊液蒸发除去水分后得到硝酸盐固体物，将硝酸盐固体物粉碎至250微米以下，得到催化剂活性组分；
[0210]
将不同比例的本实施例案例3所制得的含水率为10～15％的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末与上述催化剂活性组分进行混合并搅拌均匀，制得催化剂活性组分-二氧化硅溶胶混合物；
[0211]
在转鼓造粒设备中，加入平均粒径为4mm的氧化硅-氧化铝载体小球，再用去离子水润湿其表面，然后再在热风环境下加入上述催化剂活性组分-二氧化硅溶胶混合物，制成负载型催化剂丙烯氧化催化剂颗粒；
[0212]
将上述丙烯氧化催化剂颗粒在空气气氛下400℃焙烧8小时，即得到所需的丙烯氧
化催化剂。
[0213]
性能及效果测试：
[0214]
催化剂粉化度测试：
[0215]
将长度为5000mm、内径为25mm的不锈钢反应管垂直放置，再用厚度为1mm的不锈钢接收板堵住反应管的下部端口，将50g的上述丙烯氧化催化剂从反应管的上部端口倒入反应管中，再从反应管下部端口的接收板上取出催化剂，得到经管催化剂，将得到的经管催化剂用孔径为5mm的筛网进行筛分，通过下述公式得到的催化剂粉化度数值进行催化剂的强度评价，数值越高意味着此催化剂的强度越高；
[0216]
催化剂粉化度(％)＝[(留存在筛网上的经管催化剂质量g)/50g]x100％。
[0217]
催化效率测试：
[0218]
将上述丙烯氧化催化剂填充在反应管中，以空速为1500m3/小时的流量导入由8％丙烯、13％氧气、6％水蒸气以及参与容量的氮气所组成的原料气体，进行丙烯的气相氧化反应制备丙烯酸，通过产物中丙烯酸的占比与原料气体中丙烯的占比的比值，判定上述丙烯氧化催化剂的催化效率。
[0219]
试验结果：如表2所示。
[0220]
表2
[0221][0222]
从表2中，可以看出：
[0223]
用本实施例案例3中所提供的含水率为10～15％的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末产品作为催化剂的粘合剂制得的丙烯氧化催化剂，不仅能够显著提升催化剂的强度，其催化剂的反应活性即催化效率也能得到显著提升，即可大幅度提高反应的收率，获得意想不到的效果。
[0224]
综上所述，可以看出：
[0225]
首先，本发明实施例提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，是通过高纯硅溶胶水化液的制备、抗凝高纯硅溶胶水化液的制备、纳米二氧化硅溶胶颗粒混合液的制备、纳米二氧化硅溶胶颗粒悬浮液的制备、纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒的制备、纳米二氧化硅溶胶颗粒粉末的制备等步骤，得到一种分散度高、适应性广、其颗粒带有针状突起或凹
凸点的粗糙表面形貌、且具有超高比表面积的二氧化硅中空纳米微球颗粒的产品，可作为吸附剂、催化剂或催化剂载体、催化剂粘合剂等进行相关应用；
[0226]
其次，本发明实施例通过对高纯硅溶胶进行再次水化和特殊的抗凝处理，并创造性地运用了悬浮处理技术、喷雾冷冻技术和冻干升华技术，通过对二氧化硅纳米颗粒悬浮液的冷冻升华，让纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中的部分水分、各种有机易挥发助剂从纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中除去，且在水分、有机易挥发助剂除去的同时，在纳米二氧化硅溶胶冷冻颗粒中形成空洞，从而得到表面形貌均一、且具有超高比表面积、表面针状突起或凹凸点生长良好的粗糙表面的中空纳米微球，为其作为吸附剂、催化剂或催化剂载体、催化剂粘合剂的应用提供了品质保证；
[0227]
再次，本发明实施例提供的催化用纳米二氧化硅溶胶颗粒的制备方法，新颖独特，且整个制备方法工艺稳定、简单可靠，生产过程中不会对环境造成污染，产品性能优良，因此，极具推广和应用价值。
[0228]
在上述说明书的描述过程中：
[0229]
术语“本实施例”、“本发明实施例”、“如
……
所示”、“进一步的”等的描述，意指该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中，在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点等可以在任意一个或者多个实施例或示例中以合适的方式结合或组合，此外，在不产生矛盾的前提下，本领域的普通技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合或组合。
[0230]
最后应说明的是，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非是对其的限制，尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，本领域技术人员根据本说明书内容所做出的非本质改进和调整或者替换，均属本发明所要求保护的范围。