[發(fā)明專利]一種以凹凸棒石為模板制備白色棒狀導(dǎo)電材料的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010461412.0
• 申請(qǐng)日: 2020-05-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111584153B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚鵬程;于佳;葉里祥;王燦;王亮;左士祥;姚超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇納歐新材料有限公司
• 主分類號(hào): H01B13/00
• 分類號(hào): H01B13/00;H01B1/08
• 代理公司: 常州市英諾創(chuàng)信專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32258
• 代理人: 謝新萍

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以凹凸棒石為模板制備白色棒狀導(dǎo)電材料的方法。以凹凸棒石為核體，通過(guò)表面依次包覆磷酸鋁、摻銻氧化錫和摻銦氧化錫，制備出導(dǎo)電性好和白度高的棒狀導(dǎo)電材料。通過(guò)在凹凸棒石表面包覆磷酸鋁提高了凹凸棒石的熱穩(wěn)定性，且由于磷酸鋁具有較強(qiáng)的粘結(jié)性，提高了凹凸棒石表面導(dǎo)電層的均勻性和牢固性，使導(dǎo)電層均勻連續(xù)而且牢固的附著在凹凸棒石表面，從而能夠防止凹凸棒石表面的導(dǎo)電層脫落；摻銻氧化錫呈藍(lán)色，摻銦氧化錫呈淡黃色，本發(fā)明通過(guò)分層包覆、顏色配比和組合摻雜，制備出導(dǎo)電性優(yōu)異且白度高的導(dǎo)電材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)功能材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種以凹凸棒石為模板制備白色棒狀導(dǎo)電材料的方法。

背景技術(shù)

凹凸棒石粘土(簡(jiǎn)稱凹土)是一種鏈層狀結(jié)構(gòu)的富鎂硅酸鹽粘土礦物，凹凸棒石晶體呈棒狀結(jié)構(gòu)：直徑30～50nm，長(zhǎng)0.5～5μm，是天然的一維納米材料。中國(guó)專利(ZL200610161681.5)以凹凸棒石為核體，在其表面包覆摻銻二氧化錫，制備出導(dǎo)電凹凸棒石，但產(chǎn)品顏色呈深灰色，白度均在50以下，嚴(yán)重限制了其使用范圍。另外，為提高凹凸棒石的熱穩(wěn)定性，在包覆前后，都有干燥和熱處理步驟，這一方面增大了能耗，另一方面加劇了凹凸棒石的團(tuán)聚程度，影響產(chǎn)品的使用效果。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)背景技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：以凹凸棒石為核體，通過(guò)表面依次包覆磷酸鋁、摻銻氧化錫和摻銦氧化錫，制備出導(dǎo)電性好和白度高的棒狀導(dǎo)電材料。所得白色棒狀導(dǎo)電材料按照質(zhì)量份的組成為：凹凸棒石100份，磷酸鋁8-12份，摻銻氧化錫35-48份，摻銦氧化錫10-22份。

本發(fā)明的制備方法包括以下工藝步驟：

(1)、包覆磷酸鋁：向去離子水中加入凹凸棒石，配成質(zhì)量百分濃度為5％-10％的懸浮液，在30-50℃下，一邊攪拌，一邊向懸浮液中分別加入0.3-1.0mol·L^-1的磷酸溶液和0.2-0.8mol·L^-1的偏鋁酸鈉溶液，維持pH值至8.5-10.0，溶液加完后，繼續(xù)攪拌10-20分鐘，升溫到80-90℃，用0.2-0.6mol·L^-1的鹽酸溶液調(diào)節(jié)pH值至4.0-6.0，繼續(xù)保溫?cái)嚢?0-50分鐘。過(guò)濾，洗滌至濾液電導(dǎo)率≤300μS/cm，得到凹凸棒石/磷酸鋁濾餅。

(2)、包覆摻銻氧化錫：將步驟(1)中所得凹凸棒石/磷酸鋁濾餅重新分散于水中，制成質(zhì)量百分濃度為8％-15％的懸浮液，在不斷攪拌下，保持溫度為60-75℃，向懸浮液中加入四氯化錫、三氯化銻和鹽酸組成的酸性混合液，同時(shí)加入堿性溶液，維持體系pH值3.0-5.0基本不變，料液加完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?0-30分鐘。

(3)、包覆摻銦氧化錫：在不斷攪拌下，保持溫度80-90℃，向步驟(2)所得漿液中加入四氯化錫、三氯化銦和鹽酸組成的酸性混合液，同時(shí)加入堿性溶液，維持體系pH值1.0-2.5基本不變。料液加完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?0-60分鐘。

(4)、固液分離和洗滌：將表面包覆后的凹凸棒石漿液進(jìn)行固液分離和洗滌，用去離子水洗滌至濾液電導(dǎo)率≤50μS/cm；濾餅烘干后，在450-650℃熱處理1-3小時(shí)，氣流粉碎，得白色導(dǎo)電粉。

步驟(2)所述的錫銻酸性混合液中四氯化錫的摩爾濃度為0.4-1.0mol·L^-1，三氯化銻與四氯化錫的摩爾濃度比為5-15:100，。

步驟(3)所述的四氯化錫與三氯化銦的鹽酸混合液中四氯化錫的摩爾濃度為0.4-1.0mol·L^-1，三氯化銦與四氯化錫的摩爾濃度比為3-10:100。

步驟(2)-(3)所述的堿性溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、碳酸銨和碳酸氫銨中的一種。

步驟(2)-(3)所述的堿性溶液的摩爾濃度為0.2-4.0mol·L^-1。