[發明專利]一種分子篩初級結構單元柱撐鎂皂石的制備方法

有效

• 申請號: 201210248362.3
• 申請日: 2012-07-17
• 公開（公告）號: CN102757061A
• 公開（公告）日: 2012-10-31
• 發明（設計）人: 張強;崔秋凱;李春義;楊文慧;徐少軍;山紅紅;楊朝合;常新華;李鳳義
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司;中國石油天然氣股份有限公司大港石化分公司;中國石油大學（華東）
• 主分類號: C01B33/40
• 分類號: C01B33/40
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 丁香蘭;韓蕾

技術領域

本發明涉及一種柱撐皂石的制備方法，尤其涉及一種分子篩初級結構單元柱撐鎂皂石的制備方法，屬于皂石材料制備技術領域。

背景技術

皂石是三八面體型粘土礦物，其結構式可寫為Mⁿ⁺_(x-y)n(Si_8-xAl_x)(Mg_6-yR_y)，R為離子Al³⁺或Fe³⁺。皂石具有二維層狀硅酸鹽結構，其單層一般由T-O-T層組成即兩個硅氧四面體層中央夾一個鋁氧八面體所組成的夾層結構，其八面體層間由6個鎂原子所填充，硅氧四面體中心被Al等原子所取代并形成層電荷。此類層柱材料的層間一般帶有可交換陽離子，并且層間的作用力為較弱的范德華力、靜電力和氫鍵等，所以較容易與極性有機物或無機物交換得到插層復合材料。

同二八面體礦物相比，三八面體礦物具有較高的熱穩定性且在水中具有優良的膨脹性能，同時皂石的取代是發生在四面體片上，層上帶負電荷，可以使一些陽離子進入層間制得層柱材料，合成皂石也被用做制備一些介孔材料的原料，而這些介孔材料在一些典型的有機反應中顯示了較高的催化活性，同時合成皂石在控制核輻射污染及污水處理等環境保護領域也具有廣闊的應用前景。

柱撐粘土皂石(Pillared?Interlayer?Clay)或稱交聯粘土皂石(Cross?Linked?Clay)，是20世紀70年代末期迅速發展起來的一種類分子篩催化材料。它是利用某些層狀粘土礦物的膨脹性、離子交換性和吸附性，將一些聚合羥基金屬陽離子引入到粘土礦物的層間域，接著進行熱處理，在層間域形成柱狀的金屬氧化物群，粘土礦物層間被撐開，產生一類納米級大小規整二維孔道結構的多孔性材料。

柱撐皂石多采用Al柱、Si柱、Zr柱、Ti柱等作為支柱，也有采用SiAl柱、FeAl柱及TiAl、Al-Mg等復合柱支撐蒙脫土得到更穩定的大孔徑蒙脫土，也叫多孔粘土材料。Al柱的制備方法主要有：NaOH水解鋁鹽(一般為AlCl₃)、Na₂CO₃水解鋁鹽(一般為AlCl₃)、電解AlCl₃、將金屬鋁溶解于鹽酸中、一般金屬鋁溶解于鹽酸中或AlCl₃在NaOH中水解。