[發(fā)明專利]一種復(fù)合金屬氫氧化物的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201610994280.1 | 申請日： | 2016-11-11 |
| 公開（公告）號： | CN106745116B | 公開（公告）日： | 2019-07-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 樊發(fā)英;鄧小川;唐志雷;溫現(xiàn)明;卿彬菊;朱朝梁;史一飛;邵斐;雷風(fēng)鵬 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學(xué)院青海鹽湖研究所 |
| 主分類號： | C01F7/00 | 分類號： | C01F7/00;C01G49/00;C01G53/00;C01G37/00;C01G11/00;C01G19/00 |
| 代理公司： | 深圳市銘粵知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44304 | 代理人： | 孫偉峰 |
| 地址： | 810008*** | 國省代碼： | 青海;63 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 陽離子 復(fù)合金屬氫氧化物 制備 主體層板 高價陽離子 氫氧化物 水溶性鹽 混合物 水中 層間陰離子 金屬陽離子 原子經(jīng)濟(jì)性 固液分離 氫氧化鈉 副產(chǎn)物 清潔 | ||
本發(fā)明公開了一種復(fù)合金屬氫氧化物的制備方法，該復(fù)合金屬氫氧化物包括低價主體層板陽離子、高價主體層板陽離子以及層間陰離子，其中，低價主體層板陽離子和高價主體層板陽離子包括至少一種金屬陽離子；該制備方法包括步驟：S1、將低價陽離子的氫氧化物與高價陽離子的水溶性鹽混合并溶于水中、或?qū)⒌蛢r陽離子的水溶性鹽與高價陽離子的氫氧化物混合并溶于水中，獲得混合物；S2、將混合物在60℃～250℃下反應(yīng)4h～100h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)固液分離，所得固相經(jīng)干燥，獲得復(fù)合金屬氫氧化物。根據(jù)本發(fā)明的復(fù)合金屬氫氧化物的制備方法避免使用氫氧化鈉等物質(zhì)，不會產(chǎn)生副產(chǎn)物，原子經(jīng)濟(jì)性接近100％，是一種清潔的制備方法。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地講，涉及一種復(fù)合金屬氫氧化物的制備方法。
背景技術(shù)
復(fù)合金屬氫氧化物(簡稱LDHs)是一種層狀材料，LDHs由帶正電荷的金屬氫氧化物層板和帶負(fù)電荷的層間陰離子組裝而成，金屬氫氧化物層板中帶有具有不同電荷的金屬陽離子。在現(xiàn)有的LDHs中，金屬陽離子主要為二價金屬陽離子和三價金屬陽離子，由此該LDHs的結(jié)構(gòu)通式可表示為：[M+M2+1-y-0.5x-2zM3+yM4+z(OH)2](An-)y/n·mH2O，其中M+、M2+、M3+和M4+分別表示位于金屬氫氧化物層板上的一價金屬陽離子、二價金屬陽離子、三價金屬陽離子和四價金屬陽離子，An-表示層間陰離子，0≤x≤0.4，0≤y≤0.7，0≤z≤0.5，0≤y+0.5x+2z≤1，其中y、z不能同時為0，m為層間水分子的物質(zhì)的量。
LDHs具有主客體元素種類和數(shù)量可調(diào)、層板彈性可調(diào)、尺寸和形貌可調(diào)等特點，LDHs因其結(jié)構(gòu)的特殊性以及性能被極大強(qiáng)化而在催化、能源、生物傳感器、吸附、藥物等研究領(lǐng)域引起了廣泛興趣和高度重視，產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)度大、滲透性強(qiáng)，可廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)眾多領(lǐng)域和行業(yè)。
傳統(tǒng)的LDHs的制備方法主要有水熱法、沉淀法、原位合成法、離子交換法、焙燒還原法等。在傳統(tǒng)的LDHs的制備方法中，一方面，需要以氫氧化鈉、氨水、碳酸鈉、碳酸銨等為原料，會引入新的副產(chǎn)物，不僅需要進(jìn)行LDHs與副產(chǎn)物的分離操作，而且分離后的LDHs還需要進(jìn)行洗滌，傳統(tǒng)方法每生產(chǎn)1噸LDHs會副產(chǎn)2噸左右的鈉鹽、銨鹽等副產(chǎn)物，需要幾十倍甚至上百倍的水進(jìn)行洗滌，造成水資源的大量浪費；另一方面，某些方法中還需要CO2等酸性氣體，操作更為復(fù)雜，氣體使用不慎還會帶來高壓危險。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種復(fù)合金屬氫氧化物的制備方法，該制備方法避免使用氫氧化鈉等物質(zhì)，不會產(chǎn)生副產(chǎn)物，原子經(jīng)濟(jì)性接近100％，是一種清潔的制備方法。
為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：
一種復(fù)合金屬氫氧化物的制備方法，所述復(fù)合金屬氫氧化物包括低價主體層板陽離子、高價主體層板陽離子以及層間陰離子，其中，所述低價主體層板陽離子和所述高價主體層板陽離子包括至少一種金屬陽離子；所述制備方法包括步驟：S1、將低價陽離子的氫氧化物與高價陽離子的水溶性鹽混合并溶于水中、或?qū)⒌蛢r陽離子的水溶性鹽與高價陽離子的氫氧化物混合并溶于水中，獲得混合物；S2、將所述混合物在60℃～250℃下反應(yīng)4h～100h，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)固液分離，所得固相經(jīng)干燥，獲得所述復(fù)合金屬氫氧化物。
進(jìn)一步地于，所述低價陽離子與所述低價主體層板陽離子相同；所述高價陽離子與所述高價主體層板陽離子相同。
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