[發明專利]一種耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201811231980.0
• 申請日: 2018-10-22
• 公開（公告）號: CN109364870B
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: 包晨露;劉明禹;王慧慧;張松迪
• 申請（專利權）人: 天津工業大學
• 主分類號: B01J20/02
• 分類號: B01J20/02;B01J20/28;B01J20/30;C08K9/04;C08K7/24;C09D7/62
• 代理公司: 北京悅和知識產權代理有限公司 11714
• 代理人: 李娜;田昕

1.一種耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，由包括下述組分的原料制備而得：層狀磷酸鹽、胺基改性劑、水、氧化石墨烯和凝固劑；

層狀磷酸鹽、水、胺基改性劑的質量比為10：(10-1000)：(1-100)；

層狀磷酸鹽和氧化石墨烯的質量比為100：(1-3000)；

凝固劑包括氯化鈣、氯化鈉、硝酸鈣、硝酸鈉、硝酸鉀、硫酸鈉、聚乙烯亞胺、十六烷基三甲基溴化銨或聚二烯丙基二甲基氯化銨中的至少一種；

胺基改性劑包括乙胺、乙二胺、丙胺或乙醇胺中的至少一種；

所述耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料具有多孔結構；

所述耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料由包括下述步驟的方法制備而得：

將層狀磷酸鹽分散在水中，加入胺基改性劑，混合；加入氧化石墨烯，混合形成濃漿；將濃漿擠出使其浸入到包含凝固劑的溶液中，成型、凝固；將凝固后的產物洗滌、干燥。

2.根據權利要求1所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：層狀磷酸鹽、水、胺基改性劑的質量比為10：(50-200)：(1-20)；

層狀磷酸鹽和氧化石墨烯的質量比為100：(200-1000)。

3.根據權利要求1所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：層狀磷酸鹽包括具有層狀晶體結構的磷酸鹽。

4.根據權利要求3所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：層狀磷酸鹽包括具有層狀晶體結構的磷酸鋯、磷酸鈦、磷酸鉿、磷酸鈧、磷酸鎂、磷酸鈣、磷酸鋁、磷酸鋅、磷酸鈷、磷酸鎳、磷酸鐵或磷酸錳中的至少一種。

5.根據權利要求4所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：層狀磷酸鹽包括α-磷酸鈦或α-磷酸鋯。

6.根據權利要求1所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：氧化石墨烯為氧化石墨烯水分散液形式；所述氧化石墨烯水分散液中，氧化石墨烯的質量分數為0.01％-10％。

7.根據權利要求6所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：所述氧化石墨烯水分散液中，氧化石墨烯的質量分數為0.1％-3％。

8.根據權利要求1所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：凝固劑與包含凝固劑的溶液中所使用溶劑的質量比為1：(10-1000)。

9.根據權利要求8所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：凝固劑與包含凝固劑的溶液中所使用溶劑的質量比為1：(5-100)。

10.根據權利要求1所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料，其特征在于：加入胺基改性劑后混合的方式包括：超聲處理、強力攪拌或強力剪切混合中的至少一種；

和/或，加入氧化石墨烯后混合的方式包括：超聲處理或強力攪拌中的至少一種；

和/或，凝固的時間為3min-3d；

和/或，干燥的方法包括冷凍干燥、鼓風干燥、自然晾干、真空干燥或超臨界干燥中的至少一種；

和/或，將濃漿擠出的方法包括將濃漿通過針頭、滴管、針管、噴頭或口模擠出。

11.權利要求1所述的耐極端條件層狀磷酸鹽泡沫材料在危險化學品泄漏處置、水處理、高分子復合材料或功能涂層中的應用。