[發(fā)明專利]NZP族介孔磷酸鹽分子篩CaZr4P6O24的制備方法

無效

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• 申請日: 2012-03-29
• 公開（公告）號(hào): CN102616809A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 祝琳華;司甜;楊勁
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B39/54
• 分類號(hào): C01B39/54
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種孔徑分布范圍窄，具有局部有序介孔結(jié)構(gòu)特征的NZP族磷酸鹽分子篩CaZr₄P₆O₂₄的制備方法，屬新型催化材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

NZP是磷酸鋯鈉NaZr₂(PO₄)₃的簡稱，其基本結(jié)構(gòu)單元是由PO₄四面體和ZrO₆八面體以共頂點(diǎn)方式連接形成的靈活而穩(wěn)定的三維網(wǎng)狀骨架，Hagman和Kierkegaard于1968年報(bào)道了NZP族化合物的晶體結(jié)構(gòu)為三方晶系，空間群為R3C，Na原子位于骨架的空隙處，并可以被不同的陽離子取代但并不影響化合物的晶體結(jié)構(gòu)，因此NZP族材料是對一類具有相同晶體結(jié)構(gòu)特征但化學(xué)組成不同的化合物及其陶瓷燒結(jié)體的統(tǒng)稱，其母體組成為NaZr₂(PO₄)₃。

NZP族化合物自問世以來，一直被作為一類具有超低熱膨脹特性的精細(xì)陶瓷的粉體受到廣泛的關(guān)注。但關(guān)于NZP族結(jié)晶化合物本身的合成方法卻極少有單獨(dú)的報(bào)道，在大量公開發(fā)表的研究論文中，關(guān)于NZP族結(jié)晶化合物粉體的合成都是基于低熱膨脹結(jié)構(gòu)陶瓷的應(yīng)用背景被提及，所合成的NZP族粉體材料均為不具備發(fā)達(dá)孔系的致密物質(zhì)，極大的制約了該族化合物作為催化材料的應(yīng)用。

而事實(shí)上，NZP族化合物獨(dú)特的晶體結(jié)構(gòu)特征和低熱膨脹特性使它有望成為極具應(yīng)用潛力的新型催化材料，作為催化材料和作為精細(xì)陶瓷的粉體是兩個(gè)截然不同的應(yīng)用背景，對NZP族晶體化合物的物性要求有很大不同，其中最重要的是對NZP族化合物的孔結(jié)構(gòu)等宏觀物性的要求明顯不同于作為陶瓷粉體使用的致密NZP族結(jié)晶化合物。

現(xiàn)有的文獻(xiàn)中缺少對具有發(fā)達(dá)孔系的NZP族結(jié)晶化合物粉體的合成方法、條件及其孔結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)方面的系統(tǒng)研究報(bào)道，而這些恰恰是NZP族材料作為一類新型催化材料所必須的。

本專利申請人借鑒介孔分子篩的合成思路，首次公開報(bào)道了以CTAB為模板劑采用配合物溶膠-凝膠法所制備的介孔NZP族分子篩的物性，但采用這種單一模板劑所制備的NZP族介孔分子篩存在孔徑分布不夠均勻，分布范圍太寬（3-12nm之間）的問題，不利于發(fā)揮介孔NZP族分子篩的擇形催化作用。

針對上述問題，本發(fā)明在公開報(bào)道過的采用配合物溶膠-凝膠法和單一模板劑CTAB制備介孔NZP族分子篩的基礎(chǔ)上，對模板劑進(jìn)行了改進(jìn)，通過引入復(fù)合模板劑，并控制前驅(qū)體制備過程的溫度、pH值和攪拌時(shí)間等工藝條件，獲得了穩(wěn)定的NZP族化合物的前驅(qū)體溶膠，并與復(fù)合模板劑的膠束構(gòu)成了“有機(jī)-無機(jī)介觀相”，最后通過較為溫和的三段式焙燒脫模成功地制備出孔徑分布范圍窄（3-5nm之間），具有短程有序孔道結(jié)構(gòu)的介孔NZP族磷酸鹽分子篩CaZr₄(PO₄)₆，為NZP族化合物作為擇形催化材料奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

迄今為止，除本發(fā)明人所發(fā)表的相關(guān)研究報(bào)道外，未發(fā)現(xiàn)其它與本發(fā)明相同的公開文獻(xiàn)報(bào)道。

參考文獻(xiàn)：

[1]?李艷平，李滬萍，祝琳華等.?NZP族晶體化合物NH₄Zr₂(PO₄)₃的水熱合成[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2009,37（10）：1639-1644。

[2]?蘇德詠，祝琳華.新型NZP族介孔磷酸鹽分子篩CaZr₄(PO₄)₆的制備及表征[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2010,38（8）：1493-1498。

[3]?祝琳華，李良軍.?新型抗熱震“NZP族涂層-蜂窩堇青石陶瓷”復(fù)合載體的制備方法[P].CN?Patent,?20061?0010728.8。

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發(fā)明內(nèi)容