本發明涉及的是環境處理技術領域，具體的說是一種胺基改性二氧化硅氣凝膠的制備方法。
背景技術：
近年來，溫室效應等環境問題日益引起人類的關注，其中co2是導致溫室效應的主要氣體，據國際能源署的數據顯示，僅2014年一年，全球碳排放總量就達到323億噸，并且co2的排放速度正隨著人類利用能源速度的增長而迅速增長。溫室效應不但會導致天氣變暖引起海平面上升，還將帶來氣候反常、海洋風暴增多、土地干旱、沙漠化面積增大等嚴重惡果，給社會和經濟帶來了嚴重的負面影響。同時，如果co2能被捕捉加以利用，可廣泛應用于化工、醫藥、食品、運輸、醫療等各個領域，因此，高效、經濟地捕集和回收co2，既可以達到co2的減排要求，又可以充分利用資源，對我國燃煤發電的可持續發展有長遠的意義。
我國在未來一段時間內仍將維持以煤為主的能源結構，其中燃煤電廠占煤炭消耗50％以上，目前對煙道氣中co2捕集和分離的重要方法之一是干式回收co2的方法，即用專用的吸附劑吸附回收煙氣中的co2研究比較多，相應的吸附劑也有專利報道，如cn101909743a公開了所述固體材料與胺源接觸使固體材料的表面上吸附胺分子，使吸附胺分子與co2接觸，用于俘獲co2。cn102343254a公開了一種常溫co2固態胺吸附劑，為經液態有機胺改性的碳納米管，其中碳納米管的重要百分含量為50％～70％，有機胺的重量百分含量為30％～50％，co2的吸附容量達到2.45mmol/g以上。吸附co2的良好吸附劑需具備發達的孔隙結構和較好的吸附官能團，合理的孔結構有利于co2在孔道內流通，且較大的比表面積利于和co2的接觸吸附。
技術實現要素：
本發明的目的在于針對現有技術的缺陷和不足，提供了一種胺基改性二氧化硅氣凝膠的制備方法，制備的氣凝膠具有納米尺寸孔徑、孔隙率高、比表面積高等特點，對co2吸附效果較好。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：
一種胺基改性二氧化硅氣凝膠的制備方法，步驟如下：
1、制備sio2氣凝膠：將硅源、醇、水按摩爾比為混合，用酸調節溶液ph值為1.5～2，溫度為25～65℃，靜置水解后，再用堿調節ph＝9，靜置凝膠，獲得sio2濕凝膠，冷凍干燥制得so2氣凝膠。
2、胺基改性溶液的配制：按胺基化試劑、醇及水按體積比為(1～3):6:0.2，超聲20min，得胺基改性溶液。
3、胺基改性sio2氣凝膠的制備：將sio2氣凝膠按一定比例浸入上述溶液中處理，干燥，重復多次。
進一步，所述步驟1中所述的硅源、醇、水體積比例為1:4:3。
進一步，所述步驟1中的硅源為正硅酸乙酯、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷中的一種或兩者或三種混合。
進一步，所述步驟1中的靜置水解時間10-20h，調節ph用的酸堿為鹽酸和氫氧化鈉，凝膠時間為10-24h，冷凍干燥條件在-56℃36-48h。
進一步，所述步驟2中所述的胺基化試劑為三乙烯四胺或四乙烯五胺中的一種，所述的醇為乙醇或聚乙二醇。
進一步，所述步驟3中所述的sio2氣凝膠和氨基改性溶液的質量比為1：(40～50)，浸漬次數為3～5次，每次超聲處理3～5h。所述的干燥條件是通風干燥箱中70～80℃下干燥14h，制得胺基修飾的二氧化硅氣凝膠吸附劑。
采用上述結構后，本發明的有益效果為：本發明所提供的氣凝膠，其特征是納米尺寸孔徑、孔隙率高、比表面積高等特點，對co2吸附效果較好。
具體實施方式
為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施方式僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
實施例1：
將正硅酸乙酯、乙醇、水按體積比例為1:4:3混合，并攪拌水解0.5h，水解溫度為25℃，用鹽酸調節溶液ph值為1.5，靜置水解后10h，再用氫氧化鈉堿調節ph＝9，靜置12h，得sio2濕凝膠，在-56℃冷凍干燥48h得到sio2氣凝膠。量取四乙烯五胺10ml、乙醇60ml及水2ml，超聲20min，得胺基改性溶液。將制得的sio2氣凝膠1g浸入40g上述溶液中處理，超聲3h，浸漬-干燥重復3次。每次浸漬3h，最后樣品置于通風干燥箱中75℃，下干燥48h，即制得胺基修飾的二氧化硅氣凝膠吸附劑。
實施例2：
將甲基三乙氧基硅烷、乙醇、水按體積比例為1:4:3混合，并攪拌水解1h，水解溫度為25～65℃，用鹽酸調節溶液ph值為1.5，靜置10h，再用氫氧化鈉堿調節ph＝9，靜置42h，得sio2濕凝膠，在-56℃冷凍干燥48h得到sio2氣凝膠。量取三乙烯四胺10ml、乙醇60ml及水2ml，超聲20min，得胺基改性溶液。將制得的sio2氣凝膠1g浸入40g上述溶液中處理，超聲3h，浸漬-干燥重復4次。每次浸漬4h，最后樣品置于通風干燥箱中75℃，下干燥48h，即制得胺基修飾的二氧化硅氣凝膠吸附劑。
實施例3：
將乙基三乙氧基硅烷、乙醇、水按體積比例為1:4:3混合，并攪拌水解0.5h，水解溫度為30℃，用鹽酸調節溶液ph值為2，靜置12h，再用氫氧化鈉堿調節ph＝9，靜置12h，得sio2濕凝膠，在-56℃冷凍干燥48h得到sio2氣凝膠。量取四乙烯五胺10ml、乙醇60ml及水2ml，超聲20min，得胺基改性溶液。將制得的sio2氣凝膠1g浸入40g上述溶液中處理，超聲3h，浸漬-干燥重復5次，每次浸漬3.5h，最后樣品置于通風干燥箱中75℃，下干燥14h，即制得胺基修飾的二氧化硅氣凝膠吸附劑。
下表為具體實施方式中的實施例的比表面積、穿透吸附量以及飽和吸附量數據。
本具體實施方式所提供的氣凝膠，其特征是納米尺寸孔徑、孔隙率高、比表面積高等特點，對co2吸附效果較好。
對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。
此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。