[發(fā)明專利]一種埃洛石納米管的提純方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310513487.9
• 申請(qǐng)日: 2013-10-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103601203A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐鵬飛;諸葛凱;胡智文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01B33/26
• 分類號(hào): C01B33/26
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 魯秦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)材料領(lǐng)域，尤其是一種埃洛石納米管快速高效的提純方法。

背景技術(shù)

埃洛石納米管(HNTs)是一種結(jié)晶良好價(jià)格低廉的天然納米管，其分子式為Al₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O(n=0或2)，常為多壁管狀結(jié)構(gòu)，由鋁氧八面體層與硅氧四面體層之間的空間不相匹配位錯(cuò)促使片狀晶體卷曲成管,管外徑為10～20nm，內(nèi)徑為40～100nm，長(zhǎng)度為0.5～40μm，晶層數(shù)為15～40，至少在一維方向具有納米效應(yīng)，又具有高比表面積和高負(fù)電荷外表面，因而擁有較優(yōu)的吸附、孔道過(guò)濾、層間離子交換殺菌、物理化學(xué)等性能，可用于廢水、廢氣、廢渣的處理以及作為無(wú)機(jī)納米補(bǔ)強(qiáng)劑。

埃洛石是1：1二八面體高嶺土系礦物，結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成與高嶺石、地開(kāi)石、珍珠石非常相似，埃洛石區(qū)別于高嶺石的主要性質(zhì)是水化程度和層間含水量不同。作為一種天然黏土礦物，埃洛石蘊(yùn)藏豐富，分布廣泛且開(kāi)采較易。但是，自然界中很少有較純的埃洛石出現(xiàn)，而多是與其它黏土礦物或雜質(zhì)共存，如二氧化硅，高嶺石、伊利石、綠泥石、三水鋁石、氧化鐵等。但由于它們物化性能比較接近，一般方法難以區(qū)分，因而長(zhǎng)期以來(lái)被人們所忽視。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)埃洛石納米管的理化性能，提供一種埃洛石納米管的提純方法。本發(fā)明采用分散懸浮沉淀法提純，可將埃洛石中的雜質(zhì)沉淀，得到較高純度的埃洛石。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案：采用如下步驟：

1）按質(zhì)量份數(shù)取分子量3000～5000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液；

2）按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀；

3）按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2）得到的埃洛石原礦分散液中，攪拌20～30分鐘，然后將混合液用325目的過(guò)濾篩濾去雜質(zhì)；

4）將過(guò)濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，靜置，濾去上層清水，并用去離子水對(duì)絮凝產(chǎn)物清洗2～3次；

5）將步驟4）所得產(chǎn)物放于100℃真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過(guò)200目的過(guò)濾篩，得到提純后的埃洛石納米管。

發(fā)明有益的效果是：1）由于埃洛石納米管在水中分散性好，可以形成穩(wěn)定的懸浮液，且其化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，一般不易于與有機(jī)試劑反應(yīng)，本發(fā)明采用分散懸浮沉淀法提純，可將埃洛石中雜質(zhì)沉淀，同時(shí)加入保險(xiǎn)粉（連二亞硫酸鈉）作為還原劑除去金屬氧化物（如氧化鐵），得到較高純度的埃洛石。2）提純效率高，可達(dá)到原礦的70%。3）本方法簡(jiǎn)單快速可行，無(wú)污染，可進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，為埃洛石的利用和研究提供了基礎(chǔ)。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明：

實(shí)施例1：一種埃洛石納米管的提純方法，包括以下步驟：

1）按質(zhì)量份數(shù)取分子量3000的聚丙烯酰胺固體20份，溶于380份的去離子水中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，直至固體完全溶解，得到固含量為5%的絮凝劑溶液；

2）按質(zhì)量份數(shù)取150份埃洛石納米管原礦，放入2000毫升的大燒杯中，按質(zhì)量份數(shù)加入1500份的水，用強(qiáng)力攪拌器攪拌，打碎埃洛石原礦，分散、沉淀；

3）按質(zhì)量份數(shù)取4.5份保險(xiǎn)粉（連二亞硫酸鈉）作為還原劑，4.5份六偏磷酸鈉作為分散劑加入步驟2）得到的埃洛石納米管原礦分散液中，用強(qiáng)力攪拌器攪拌20分鐘，然后將混合液用325目的過(guò)濾篩濾去雜質(zhì)；保險(xiǎn)粉和六偏磷酸鈉的用量均為溶液體積的0.3%；

4）將過(guò)濾后的混合液稀釋到3倍體積，按質(zhì)量份數(shù)4份絮凝劑溶液比1000份混合液的比例向混合液中加入絮凝劑溶液進(jìn)行絮凝，也就是說(shuō)，按照質(zhì)量份數(shù)每1000份混合液中加入4份絮凝劑溶液的比例來(lái)對(duì)混合液進(jìn)行絮凝，靜置一段時(shí)間后，濾去上層清水，并用去離子水對(duì)絮凝產(chǎn)物清洗2～3次；

5）將步驟4）所得產(chǎn)物放于100℃真空干燥箱中烘干，用研缽磨碎并過(guò)200目的過(guò)濾篩，得到提純后的埃洛石納米管，通過(guò)提純前后質(zhì)量稱量得到埃洛石的收率約為70%。

實(shí)施例2：一種埃洛石納米管的提純方法，包括以下步驟：