本發明涉及一種納米二氧化硅的制備方法，屬于納米材料制備技術領域。本發明首先利用酸堿和發酵對棉花秸稈纖維絲進行表面改性，通過微生物和化學作用使纖維絲表面微降解，形成高比表面積的多孔結構，再將其炭化進一步提高纖維的吸附性，隨后用多巴胺在水中溶解氧的作用下發生自聚交聯反應，在炭化纖維粉表面形成多巴胺層，制成改性模板，再將改性模板投入硅酸鈉溶液中，再向混合液中通入二氧化碳，在高溫下使硅酸脫水生成粒徑均一的二氧化硅沉積在模板表面，避免了二氧化硅的團聚，最后煅燒去除模板即可，本發明制備的納米二氧化硅粒徑均一、沒有團聚現象發生，并且成本低廉、制備工藝簡單，節能環保。

1.一種納米二氧化硅的制備方法，其特征在于具體制備步驟為：
（1）稱取2～3kg棉花秸稈用石磙反復碾壓20～30min，抽取石磙碾壓后的棉花秸稈纖維
絲，將抽取的棉花秸稈纖維絲依次用氫氧化鈉溶液、鹽酸和水分別沖洗10～15min；
（2）將上述沖洗后的棉花秸稈纖維絲和枯草芽孢桿菌菌懸液混合，裝入發酵罐中并密
封發酵，待發酵完成后，取出發酵產物過濾，分離得到發酵濾渣，先將發酵濾渣烘干，再將烘
干后的發酵濾渣粉碎并過200目篩，將過篩粉末放入炭化爐中保溫炭化，得到炭化纖維粉；
（3）將上述得到的炭化纖維粉和多巴胺溶液混合后超聲振蕩浸漬，待浸漬結束后過濾
分離得到濾渣，自然晾干即得改性模板；
（4）向底部帶有曝氣裝置的不銹鋼反應釜中加入3～5L質量分數為20%硅酸鈉溶液和20
～30g上述改性模板，啟動攪拌器以400～500r/min轉速攪拌分散15～20min，待分散完成
后，啟動反應釜底部的曝氣裝置向反應釜中進行曝氣反應；所述的曝氣反應曝氣量為400～
500mL/min，曝氣反應時間為5～7h，曝入的氣體為二氧化碳；
（5）待上述曝氣反應結束后，停止曝氣并密封反應釜，升高反應釜溫度至60～70℃，保
溫陳化3～5h，待陳化結束后過濾分離得到濾餅，再將濾餅烘干，得到干燥料；
（6）將上述得到的干燥料移入馬弗爐中，保溫燒結并隨爐冷卻至室溫，出料即得納米二
氧化硅。
2.根據權利要求1所述的一種納米二氧化硅的制備方法，其特征在于：所述的氫氧化鈉
溶液的濃度為0.5mol/L，鹽酸的濃度為0.5mol/L。
3.根據權利要求1所述的一種納米二氧化硅的制備方法，其特征在于：所述的沖洗后的
棉花秸稈纖維絲和枯草芽孢桿菌菌懸液的質量比為10:1，枯草芽孢桿菌菌懸液的濃度為
10⁵cfu/mL，發酵溫度為30～40℃，發酵時間為1～2天，保溫炭化溫度為300～400℃，保溫炭
化時間為1～2h。
4.根據權利要求1所述的一種納米二氧化硅的制備方法，其特征在于：所述的炭化纖維
粉和多巴胺溶液的質量比為1:10，多巴胺溶液的質量濃度為3g/L，超聲振蕩的頻率為30～
40kHz，超聲振蕩的時間為3～5h。
5.根據權利要求1所述的一種納米二氧化硅的制備方法，其特征在于：所述的保溫燒結
條件為：先以5℃/min的速率程序升溫至300～400℃預燒結30～40min，再以10℃/min速率
程序升溫至900～1000℃，保溫燒結2～4h。