[發明專利]一種利用油頁巖灰制備多孔材料的方法

有效

• 申請號: 201610031752.3
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105688799B
• 公開（公告）日: 2018-11-30
• 發明（設計）人: 蔡魯祥
• 申請（專利權）人: 寧波大紅鷹學院
• 主分類號: B01J20/16
• 分類號: B01J20/16;B01J20/28;B01J32/00;B01J35/10
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 周麗娟

本發明公開了一種利用油頁巖灰制備多孔材料的方法，包括：將干燥油頁巖灰加入到氫氧化鈉溶液中，加熱到50～70℃，攪拌4～6小時，再將溫度調節到80～90℃，繼續攪拌6～8小時，形成油頁巖灰懸濁液；將該懸濁液置于超聲波粉碎機中超聲作用1～2小時后，固液分離得到液相，向其中加入水滑石，持續攪拌4～6小時后，老化24～48小時，然后過濾分離得到固體相，所述固體相經洗滌、干燥后，在300～500℃煅燒3～5小時，冷卻到室溫，得到多孔材料。本發明充分利用廢棄資源，原料來源豐富，操作方法簡單安全，所制得的材料應用范圍廣，可以作為催化劑載體和吸附材料。

技術領域

本發明涉及無機材料制備領域，尤其涉及一種利用油頁巖灰制備多孔材料的方法。

背景技術

油頁巖又稱油母頁巖，是一種高灰分的固體可燃有機礦產。油頁巖與石油、天然氣和煤一樣都是可燃有機物，有著重要的經濟價值。據估算，每生產15萬噸油頁巖基油，將排放近300萬噸的油頁巖灰渣。油頁巖灰渣中含有氧化鋁、二氧化硅及稀土元素。隨著油頁巖的不斷開發，油頁巖產業面臨著油頁巖灰渣處理這個巨大的難題。堆積的油頁巖灰渣一方面造成了嚴重的環境污染，另一方面也造成了資源的嚴重浪費。油頁巖中伴生多種有色、稀有和稀土元素等多種有價元素，而這些元素在油頁巖灰渣中得到了進一步富集，可利用性較大。油頁巖灰的主要成分是SiO₂、A1₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、TiO₂等，長期以來一直被用來作水泥，輕質磚的工業原料?；厥沼晚搸r灰中的金屬，實現有限資源的有效利用，符合減排增效的循環經濟理念。

水滑石類化合物(LDHs)是由層間陰離子及帶正電荷層板堆積而成的化合物。水滑石化學結構通式為：[M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂]^x+[(An^-)_x/n·mH₂O]，其中M²⁺和M³⁺分別為位于主體層板上的二價和三價金屬陽離子，如Mg²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Pd²⁺、Fe²⁺等二價陽離子和Al³⁺、Cr³⁺、Co³⁺、Fe³⁺等三價陽離子均可以形成水滑石；An^–為層間陰離子，可以包括無機陰離子、有機陰離子、配合物陰離子、同多和雜多陰離子；x為M³⁺/(M²⁺+M³⁺)的摩爾比值，大約是4:1到2:1；m為層間水分子的個數。其結構類似于水鎂石Mg(OH)₂，由八面體共用棱邊而形成主體層板。位于層板上的二價金屬陽離子M²⁺可以在一定的比例范圍內被離子半價相近的三價金屬陽離子M³⁺同晶取代，使得層板帶正電荷，層間存在可以交換的陰離子與層板上的正電荷平衡，使得LDHs的整體結構呈電中性。層間的陰離子可被交換，經過一系列改性，水滑石材料可以得到許多種性能各異的物質。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種利用油頁巖灰制備多孔材料的方法，利用廉價的油頁巖灰和水滑石制備多孔功能材料，該方法簡單、安全，產物應用范圍廣，從而實現有限資源的有效利用，并減少環境污染。

一種利用油頁巖灰制備多孔材料的方法，依次包括以下步驟：