[發明專利]鎂鋁稀土三元類水滑石、其制備方法及用途

無效

• 申請號: 200710027885.4
• 申請日: 2007-05-09
• 公開（公告）號: CN101302031A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 鄭德;王丹
• 申請（專利權）人: 廣東煒林納功能材料有限公司
• 主分類號: C01G1/00
• 分類號: C01G1/00;C01F17/00
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司
• 代理人: 戴建波

技術領域

本發明涉及一種水滑石、其制備方法及用途，更具體地講，本發明涉及一種鎂鋁稀土三元類水滑石、其制備方法及用途。

背景技術

類水滑石，又稱為層狀雙金屬氫氧化物(Layered?Double?Hydroxides，簡稱LDHs)，是一類具有層狀結構的化合物，其組成和結構可以在較寬的范圍內調變。通過改變類水滑石層板上的金屬陽離子種類、或者向其層間插入不同的陰離子，可以調變其性質，尤其是催化性能。類水滑石及其插層化合物可廣泛地用于各個領域，如催化劑及其載體、離子交換劑或吸附劑、多功能紅外吸收材料、PVC熱穩定劑、新型阻燃材料等。

覃柯敏等人在《廣州化工》2004，32(1)：29-32中公開了用共沉淀法制備了二氧化鈰和鎂鋁水滑石混合物，并研究了鈰鎂鋁混合氧化物對SO₂，NO的吸附性能。但在覃柯敏等人的研究中，鈰并沒有進入水滑石的結構中，而是以CeO₂的形式存在。Ce的添加能有效地提高鎂鋁水滑石的焙燒產物吸附NO_x和SO₂的吸附性能。

謝鮮梅等人在《分子催化》2004，18(1)：36-40中公開了采用共沉淀法加水熱后處理的方法合成得到了硝酸根柱撐鋅鋁鈰三元類水滑石，并研究了由鋅鋁鈰三元類水滑石得到的復合氧化物在NO的催化消除反應中的應用，結果顯示在680℃下NO的轉化率高達近100％。謝鮮梅等人研究了在M²⁺/M³⁺摩爾比為2，Ce³⁺/Al³⁺摩爾比在0.07～5.00的范圍內變化時產物的組成。XRD結果顯示當Ce³⁺/Al³⁺摩爾比小于0.5時，產物的主要成分為類水滑石。但是即使在Ce³⁺/Al³⁺摩爾比僅為0.07時，產物的XRD譜圖上24°、30°和32°附近處仍出現了不歸屬于類水滑石的衍射峰，這說明產物并不是純相的鋅鋁鈰三元類水滑石。此外產物的某些衍射峰寬化、某些衍射峰缺失，這說明產物的結晶性并不好。用共沉淀法不易合成得到純相的鋅鋁鈰三元類水滑石。

Z.Chang等人在《Journal?of?Physics?and?Chemistry?of?Solids》2006，67(5-7)：1-4中公開了采用離子交換法合成得到了層間是Ln(C₇H₃NO₄)₃^3-離子的鋅鋁類水滑石，其中Ln³⁺為Ce³⁺和Eu³⁺。Z.Chang等人發現向類水滑石的結構中引入Ce³⁺或者其它稀土金屬離子后，類水滑石不但可以應用在催化劑和催化劑載體中，還具有熒光性能。

因此，有必要提供一種結晶性高、物相單一、形貌規整的鎂鋁稀土三元類水滑石。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種結晶性高、物相單一、形貌規整的鎂鋁稀土三元類水滑石。

本發明的另一目的是提供一種制備上述高結晶性鎂鋁稀土三元類水滑石的簡單合成方法。

為了實現上述的發明目的，一方面，本發明提供了一種鎂鋁稀土三元類水滑石，該鎂鋁稀土三元類水滑石具有如下的結構式：

[Mg₈Al_2-xRe_x(OH)₂₀]CO₃·γH₂O

式中，0.1≤x≤0.33，γ為結晶水的數目，Re為稀土元素；優選地，Re為La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm或Eu。γ為結晶水的數目，其可以在較大的范圍內變動，但對類水滑石的性能影響不大。一般地，可將結晶水的數目控制在：0≤γ≤6。

在本發明的鎂鋁稀土三元類水滑石中，其層板含有稀土元素的氫氧化物。

另一方面，本發明還提供了一種制備上述鎂鋁稀土三元類水滑石的方法，該方法依次包括如下步驟：

A：配制含有Mg²⁺、Al³⁺、Re³⁺或Re⁴⁺以及沉淀劑的均勻溶液，其中，Re³⁺或Re⁴⁺代表稀土元素的離子，稀土元素可以為La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm或Eu；