[發明專利]一種利用納米型聚合氯化鋁制備擬薄水鋁石的方法

無效

• 申請號: 200810239171.4
• 申請日: 2008-12-11
• 公開（公告）號: CN101746788A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 趙長偉;欒兆坤;賈智萍;任曉晶;王軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院生態環境研究中心
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是涉及一種從納米型聚合氯化鋁溶液制備擬薄水鋁石的方法，屬于材料化學制備技術領域。

背景技術

擬薄水鋁石(Pseudo-boehmite)，又稱假一水軟鋁石或假勃姆石，其化學式可以近似寫為AlOOH·nH₂O，n＝0.08-0.62，它是一種在特殊工藝條件下形成的組成不確定、結晶不完善的一系列水合氧化鋁的統稱。目前在石油化工、精細陶瓷、耐火材料、微電子、環保等行業得到廣泛應用。

研究證實，擬薄水鋁石的結構性質取決于不同的原料、方法和工藝路線。目前，在擬薄水鋁石制備過程中多采用鋁土礦為原料，通過燒結法或聯合法進行生產。但由于我國鋁土礦分布極不均衡，導致產品性能差異較大。到目前為止還沒有找到一種完全可行的大孔擬薄水鋁石的制備方法。為此，尋找新的制備方法十分必要。

聚合氯化鋁絮凝劑是在人工強制水解條件下，鋁離子水解-聚合-沉淀反應過程的動力學中間產物。大量的研究結果表明，聚合氯化鋁絮凝劑中存在多種相互轉化的水解聚合形態，其中，具有納米粒徑的Al_b形態一直被認為是聚合氯化鋁中的優勢形態，目前在絮凝劑、催化、無機納米復合材料、精細化工、醫藥等領域表現出越來越廣泛的應用前景。

本發明正是為適應擬薄水鋁石制備需要，采用高含量的Al_b形態納米型聚合氯化鋁溶液作為新反應原料，為擬薄水鋁石制備提供一種切實可行的方法及工藝。

發明內容

本發明的目的在于提供一種以納米型聚合氯化鋁溶液為新原料制備擬薄水鋁石的方法。為擬薄水鋁石的制備提供了一種新的原料，同時拓寬了納米型聚合氯化鋁溶液在材料、催化等領域的應用范圍。

本發明的主要技術內容在于：將納米型聚合氯化鋁溶液新原料作為反應物，加熱升溫至一定溫度，加入堿性溶液，反應一段時間后經過分離、洗滌、干燥等過程即可制得擬薄水鋁石產品。

本發明所采用的納米型聚合氯化鋁溶液原料是采用氯化鋁和氫氧化鈉反應直接獲得或在此基礎上再經過膜蒸餾濃縮而得的產品，其中：總鋁濃度為0.2mol/L～2.5mol/L，堿化度為1～2.7，聚合氯化鋁中納米形態Al_b含量為50～90％。

本發明所述的加熱反應溫度范圍為25～80℃，優選60～70℃。

本發明所述的堿性溶液可以氨水或者氫氧化鈉溶液，氨水濃度為0.01mol/L～10mol/L，氫氧化鈉濃度為0.01mol/L～10mol/L。

按照本發明提供的方法，所述分離為本領域的公知技術，如過濾或離心分離的方法。

按照本發明提供的方法，所述洗滌和干燥方法為制備擬薄水鋁石慣用方法。如可以用烘干、鼓風干燥和噴霧干燥的方法。一般而言，干燥溫度為100～120℃。

本發明提供的方法制備的擬薄水鋁石可用作吸附劑和各種催化劑載體、基質的前身。

具體實施方式

下面結合本發明利用聚合氯化鋁制備擬薄水鋁石的方法，說明本發明的具體實施方式。

實例1：

在0.2mol/L聚合氯化鋁溶液中，恒溫60℃水浴強烈攪拌下，用計量泵以1ml/min滴加0.5mol/L氨水，產生白色沉淀，靜置老化5h，用冷凍離心機離心、過濾，并用去離子水洗滌濾餅，然后將濾餅放入100℃干燥箱中烘干14h直至變為固體顆粒，即得擬薄水鋁石產品。

實例2：

在0.2mol/L聚合氯化鋁溶液中，恒溫65℃水浴強烈攪拌下，用計量泵以1ml/min滴加0.1mol/L?NaOH溶液，產生白色沉淀，靜置老化3h，用冷凍離心機離心、過濾，并用去離子水洗滌濾餅，然后將濾餅放入100℃鼓風干燥箱中烘干14h直至變為固體顆粒，即得擬薄水鋁石產品。

實例3：

在0.8mol/L聚合氯化鋁溶液中，恒溫70℃水浴強烈攪拌下，用計量泵以0.6ml/min滴加2mol/L?NaOH溶液，產生白色沉淀，靜置老化5h，用冷凍離心機離心、過濾，并用去離子水洗滌濾餅，然后將濾餅放入110℃干燥箱中烘干14h直至變為固體顆粒，即得擬薄水鋁石產品。

實例4：

在2.1mol/L聚合氯化鋁溶液中，恒溫65℃水浴強烈攪拌下，用計量泵以0.5ml/min滴加3mol/L氨水溶液，產生白色沉淀，靜置老化5h，用冷凍離心機離心、過濾，并用去離子水洗滌濾餅，然后將濾餅放入120℃鼓風干燥箱中烘干14h直至變為固體顆粒，即得擬薄水鋁石產品。