[發明專利]一種高效剝離層狀無機材料方法

無效

• 申請號: 200910084827.4
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN101898766A
• 公開（公告）日: 2010-12-01
• 發明（設計）人: 郭燦雄;胡小龍
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: C01B33/44
• 分類號: C01B33/44;C01B13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種高效剝離層狀無機材料的方法，屬于無機超細片層材料的制備領域。

背景技術：

層狀無機材料(層狀磷酸鹽，高嶺土，蒙脫土及陰離子型黏土等)是很重要的非金屬礦物材料。其中磷酸鹽主要應用于光學，聲學，催化，分子識別，生物等領域。同時也用于開發吸附氣體和感應氣體的材料。高嶺土主要用于造紙、橡膠、陶瓷、顏料、水泥、建材、耐火材料等行業；蒙脫土是一種天然納米粉體，具有高度的膠體性、可塑性和粘結力。其吸水性很強，加水膨脹，體積可增加幾倍到十幾倍，是組成膨潤土的主要成分。可用作鉆探泥漿，鑄型砂和鐵礦球團的粘合劑，造紙、橡膠、化妝品的填充劑，紡織和石油工業中作吸收劑、石油脫色和裂化催化劑的原料；陰離子型粘土(又稱水滑石或類水滑石)在吸附、催化、醫藥、電化學、光化學、農藥、軍工材料等許多領域已經或即將展現出極為廣闊的應用前景。在以上行業的許多高檔產品的生產中，對原材料粒度的要求越來越高，因此層狀無機材料材料的剝離顯得尤為重要。

層狀無機材料的剝片技術有機械研磨剝片法和化學剝離法，單靠機械研磨方法的缺點是：過度研磨會破壞無機材料的晶體結構，導致其產品性能不佳，同時機械法的耗能較大；化學剝離的原理是利用插層作用使層狀無機材料層間膨脹，鍵合力大為減弱，除去插層客體后，原來堆垛的片狀層狀無機材料就自然分解成小片狀的無機材料，達到自然剝離的目的。徐金鎖等對α-ZrP-有機分子剝離法對高嶺土剝離，雖然達到的剝離的母的，但顆粒較大，片的厚度較厚。由于超聲波可產生局部超高溫、超高壓，并且超聲空化作用產生很高的空化能，造成固體表面顆粒間的劇烈碰撞，使顆粒尺寸減小。

發明內容：

本發明是提供一種高效剝離層狀無機材料的方法。本發明首先將有機小分子插入到層狀高嶺土層間，使層狀無機材料進行初次剝離，然后在超聲條件下處理已經剝離的樣品，由于超聲波可產生局部超高溫、超高壓，并且超聲空化作用產生很高的空化能，造成固體表面顆粒間的劇烈碰撞，插層劑也易于分解并從層狀無機材料的層間快速逸出，導致層狀磷酸鹽進一步剝離。

現詳細說明本發明的詳細內容，一種高效剝離層狀無機材料的方法，其特征在于它的步驟如下：

第一步：有機小分子對層狀無機材料初次剝離的制備

取適量的層狀無機材料溶于水中，在超聲波條件下使其分散均勻。加入有機溶劑，攪拌，使溶液膠體化。

第二步：高效剝離層狀無機材料

將上述制備的膠體在超聲波的條件下，短時間內使其層間的有機物分解或蒸發，從層狀無機材料的層間逸出，使其進一步剝離形成更為透明的膠體。

第三步：成品

將所得樣品離心，得到成品。

與背景技術相比，本發明具有下述效果：

1.剝離效率高

采用超聲波技術處理進行層狀無機材料的剝離，剝離后的片層厚度薄，與以往的方法相比大大減小。

2.剝離能耗低

采用超聲技術剝離層狀無機材料，所需時間短，就能使層狀無機材料層間的有機物完全分解成氣體并逸出，使層狀無機材料剝離，該過程所需能耗低。

3.剝離效果好

采用超聲的條件下剝離層狀無機材料，不僅能有效剝離層狀無機材料，而且還能保持層狀無機材料良好的晶體結構。

附圖說明

圖1無機層狀材料超聲剝離示意圖。

具體實施方式

現結合以具體實施例對本發明進一步詳細描述：

實施實例1

第一步：丙胺對α-ZrP初次剝離的制備

取1g合成的α-ZrP粉末分散于蒸餾水中，液固比＝100ml/g，在超聲波的條件下分散均勻。，按摩爾比n(胺)∶n(α-ZrP)＝0.5∶1，分別加入0.2mol/L丙胺溶液8.5ml。攪拌，形成膠體。

第二步：超聲法高效剝離α-ZrP

將上述制備的膠體放入燒杯中，置于超聲儀中處理30min后取出，使α-ZrP剝離更為徹底。

第三步：成品

將上述樣品進行離心處理，得到成品。