[發明專利]層狀礦物與鐵的多硫化物插層復合材料及其方法和應用

有效

• 申請號: 202011210957.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112403495B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 陶春輝;艾曼青;葉瑛;杜昊;秦文莉;張楚青;陳雪剛;蔡巍;張平萍
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B01J27/043
• 分類號: B01J27/043;B01J37/16;B01J37/00;B01J37/08;C02F1/30;C01G49/12;C01B33/22;C02F101/34;C02F101/36
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種層狀礦物與鐵的多硫化物插層復合材料及其方法和應用。制備方法包括：將鐵鹽置于揮發性有機溶劑中，得到鐵鹽類化合物溶液；將還原劑置于水中，制得還原劑類溶液；將層狀礦物試樣與鐵鹽類化合物溶液混合，于研磨機中研磨1～2h，得到混合物A；將混合物A與還原劑類溶液混合，于研磨機中研磨3～4h，得到混合物B；將混合物B于惰性氣體保護下進行煅燒，得到混合物C；向混合物C中依次加入水、乙醇和CS₂，攪拌清洗后過濾，得到混合物D；將混合物D烘干并冷卻至室溫，得到復合材料。本發明的復合材料在微波催化、功能性涂料領域能取代滑石，其催化效果遠高于其他同類產品，成本低廉并且具有更高的化學活性。

技術領域

本發明屬于催化材料領域，具體涉及一種層狀礦物與鐵的多硫化物插層復合材料及其方法和應用。

背景技術

滑石經過提純處理之后，減少了原滑石的有害雜質，提高了其使用的安全性，在材料涂層、中藥方面具有廣泛用途。但滑石由于其較低的催化性能，限制了其在催化方面的應用。低成本的制備技術和材料復合是擴大滑石材料應用領域的有效途徑。礦物材料的復合研究較為廣泛，但復合之后其催化效果較為低下，多數達不到產業要求。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，并提供了一種層狀礦物與鐵的多硫化物插層復合材料及其方法和應用。

本發明采用的具體技術方案如下：

本發明的第一目的在于提供一種層狀礦物與鐵的多硫化物插層復合材料，其層狀礦物的晶體結構層之間插有鐵的多硫化物。

作為優選，所述層狀礦物為滑石、蛭石和蒙脫石中的一種。

本發明的第二目的在于提供一種根據上述任一所述層狀礦物與鐵的多硫化物插層復合材料的制備方法，其具體如下：

S1：將鐵鹽置于揮發性有機溶劑中，攪拌至鐵鹽完全溶解，得到鐵鹽類化合物溶液；

S2：將還原劑置于水中，攪拌至還原劑完全溶解，制得還原劑類溶液；

S3：將層狀礦物清洗表面雜質后烘干，冷卻至室溫，得到層狀礦物試樣；

S4：將層狀礦物試樣與鐵鹽類化合物溶液混合，其中，層狀礦物與鐵鹽的重量比1：0.2～0.5；攪拌均勻后，于研磨機中研磨1～2h，得到混合物A；

S5：將混合物A與還原劑類溶液混合，其中，還原劑與鐵鹽的重量比為1： 0.5～1；攪拌均勻后，于研磨機中研磨3～4h，得到混合物B；

S6：將混合物B于惰性氣體保護下進行煅燒，得到混合物C；

S7：向混合物C中依次加入水、乙醇和CS₂，攪拌清洗后過濾，以去除混合物C中的雜質，得到混合物D；

S8：將混合物D烘干并冷卻至室溫，得到層狀礦物與鐵的多硫化物插層復合材料。

作為第二目的的優選，所述烘干的溫度為60～80℃，所述研磨機為球磨機、輥磨機、棒磨機和珠磨機中的一種。

作為第二目的的優選，所述揮發性有機溶劑為甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇和乙二醇中的一種。

作為第二目的的優選，所述鐵鹽為氯化鐵、硫酸亞鐵、氯化亞鐵、氟化鐵和磷酸鐵中的一種。

作為第二目的的優選，所述還原劑為硫脲、硫代硫酸鈉、硫化鈉、二硫化鈉和硫化銨中的一種。

作為第二目的的優選，所述S6中，將混合物B置于管式爐中，在氮氣保護下進行煅燒，200℃恒溫12h，得到混合物C。

作為第二目的的優選，所述S7中，向混合物B中依次加入體積為混合物B 三至五倍的水、乙醇和CS₂，攪拌2～4小時后，抽濾脫水；重復清洗3次。