本发明专利技术涉及包括具有SITINAKITE结构的硅钛酸盐的组合物及其制造方法。本发明专利技术提供了一种组合物,其包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐,该组合物具有比常规组合物更高的铯吸附性。本发明专利技术还提供一种包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐的组合物的制造方法。该制造方法不需要使用危险或有害的材料,可以使用容易获得的化合物来生成产物,并且可以使用通用的高压釜。还提供了一种具有比常规组合物更高的锶吸附性的硅钛酸盐组合物。提供了一种硅钛酸盐组合物,其含有铌和具有sitinakite结构的硅钛酸盐,所述组合物具有在包括至少2θ=8.8±0.5°、2θ=10.0±0.5°和2θ=29.6±0.5°的组中的两个以上的衍射峰。
Composition of silicate titanate with SITINAKITE structure and its manufacturing method
【技术实现步骤摘要】
包括具有SITINAKITE结构的硅钛酸盐的组合物及其制造方法本申请是申请日为2015年7月17日、申请号为201580039390.6、专利技术名称为“包括具有SITINAKITE结构的硅钛酸盐的组合物及其制造方法”的申请的分案申请。
本专利技术涉及一种包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐(silicotitanate)的组合物及其制造方法。本专利技术的包括硅钛酸盐的组合物可用于例如处理污染水、海水或地下水中的有害离子的应用。
技术介绍
作为能够从水溶液中除去有害离子的吸附剂,已知硅钛酸盐。例如,专利文献1公开了作为用于除去海水中的放射性物质的离子交换体的硅钛酸盐及其制造方法。专利文献1公开了一种含有铌的硅钛酸盐。用于专利文献1的硅钛酸盐的原料包括有机烷氧基化合物。具体地,专利文献1中的原料包括作为二氧化硅源的原硅酸四乙酯、作为钛源的钛酸四异丙酯以及作为结构导向剂(structuredirectingagent)的四丙基溴化铵和四丁基溴化铵。二氧化硅源、钛源和结构导向剂难以获得,并且对应于危险或有害的材料。因此,它们在高温下产生的蒸气可能引起爆炸。因此,专利文献1的制造方法需要在低温下进行反应。然而,在低温下反应速率降低,生产性下降,这不是优选的。专利文献2公开了作为能够分离气体或液体混合物的分离剂的钛硅酸盐(titanosilicate)型沸石的制造方法。然而,专利文献2中的二氧化硅源、钛源和结构导向剂分别是对应于危险或有害的材料的原硅酸四烷基酯、钛酸四丁酯和四丙基氢氧化铵。由这些化合物及其混合物在高温下产生的蒸气导致反应管腐蚀。因此,需要使用特殊的生产装置,如装备有Teflon(注册商标)内管的不锈钢耐压反应管。专利文献3公开了结晶性硅钛酸盐CST-2作为用于仅包括铯的水溶液的吸附剂。专利文献4公开了硅钛酸作为用于包括铯和锶的水溶液的吸附剂。专利文献5公开了一种铯或锶的吸附剂,其包括与sitinakite结构不同的结晶性硅钛酸盐和钛酸盐。引文列表专利文献专利文献1:US6110378专利文献2:JP3840506专利文献3:JP4919528专利文献4:JP2013-088391专利文献5:JP5696244
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术提供一种包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐的组合物,该组合物具有比常规铯吸附剂更高的铯吸附性,和特别是一种包括在含有少量铯(以下也表示为“Cs”)的待处理介质中具有高吸附性和在含有大量除Cs以外的金属离子的待处理介质中具有高选择吸附性的硅钛酸盐的组合物,以及一种包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐的组合物的制造方法,所述方法不需要使用危险或有害的材料、可以使用容易获得的化合物来实现生产并且可以使用通用的高压釜。本专利技术还提供一种组合物及其制造方法,所述组合物包括具有比常规锶吸附剂更高的锶吸附性的硅钛酸盐,特别是在含有少量锶(以下也表示为“Sr”)的待处理介质中具有高吸附性和在含有大量除Sr以外的金属离子的待处理介质中具有高选择吸附性的硅钛酸盐。用于解决问题的方案本专利技术人发现了其中不是危险或有害的材料的化合物可用作原料的包括硅钛酸盐的组合物及该组合物的制造方法。因此,完成了本专利技术。具体地,本专利技术提供以下[1]至[14]。[1]一种硅钛酸盐组合物,其包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐和铌,其中所述组合物至少具有在选自由2θ=8.8±0.5°、2θ=10.0±0.5°和2θ=29.6±0.5°组成的组中的X射线衍射角处的两个以上的衍射峰。[2]根据上述[1]所述的组合物,其中所述组合物至少具有下表1所示的X射线衍射角2θ和XRD峰强度比。[表1]X射线衍射角2θ[°]XRD峰强度比8.8±0.55以上且20以下10.0±0.55以上且20以下11.3±0.510029.6±0.55以上且40以下[3]根据上述[1]或[2]所述的硅钛酸盐组合物,其中所述组合物包含至少具有在选自由2θ=8.8±0.5°、2θ=10.0±0.5°和2θ=29.6±0.5°组成的组中的X射线衍射角处的两个以上的衍射峰的结晶性物质。[4]根据上述[3]所述的硅钛酸盐组合物,其中所述结晶性物质是铌酸盐。[5]一种根据上述[1]至[4]中任一项所述的组合物的制造方法,所述方法包括使具有以下摩尔比的硅钛酸盐凝胶结晶的结晶步骤:Si/Ti摩尔比:0.5以上且2.0以下,H2O/Ti摩尔比:大于100且150以下,M/Ti摩尔比:1.0以上且5.0以下,和Nb/Ti摩尔比:0.36以上且0.65以下,或者Si/Ti摩尔比:0.5以上且2.0以下,H2O/Ti摩尔比:20以上且150以下,M/Ti摩尔比:1.0以上且5.0以下,和Nb/Ti摩尔比:大于0.65且1.5以下。[6]一种用于铯和锶中的至少任一种的吸附剂,所述吸附剂包括根据上述[1]至[4]任一项所述的硅钛酸盐组合物。[7]一种用于铯和锶中的至少任一种的吸附方法,所述方法包括使用根据上述[1]至[4]任一项所述的硅钛酸盐组合物。[8]一种硅钛酸盐组合物,其包含具有sitinakite结构的硅钛酸盐和铌,并且具有在至少2θ=27.8°±0.5°和2θ=29.4°±0.5°的X射线衍射角处的衍射峰。[9]根据上述[8]所述的硅钛酸盐组合物,其至少具有下表2所示的X射线衍射角2θ和XRD峰强度比:[表2]X射线衍射角2θ[°]XRD峰强度比11.3±0.510027.8±0.530以上且70以下29.4±0.530以上且70以下[10]根据上述[8]或[9]所述的硅钛酸盐组合物,包括具有在至少2θ=27.8°±0.5°和2θ=29.4°±0.5°的X射线衍射角处的衍射峰的结晶性物质。[11]根据上述[10]所述的硅钛酸盐组合物,其中所述结晶性物质是具有白钛硅钠石(vinogradovite)结构的硅钛酸盐。[12]一种根据上述[8]至[11]任一项所述的硅钛酸盐组合物的制造方法,所述方法包括使具有以下摩尔比的硅钛酸盐凝胶结晶的结晶步骤:Si/Ti摩尔比:0.5以上且2.0以下,H2O/Ti摩尔比:20以上且100以下,M/Ti摩尔比:1.0以上且5.0以下,和Nb/Ti摩尔比:0.36以上且0.65以下。[13]一种用于铯和锶中的至少任一种的吸附剂,所述吸附剂包括根据上述[8]至[11]任一项所述的硅钛酸盐组合物。[14]一种用于铯和锶中的至少任一种的吸附方法,所述方法包括使用根据上述[8]至[11]任一项所述的硅钛酸盐组合物。以下,对本专利技术的包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐的组合物(以下也称为“硅钛酸盐组合物”)的制造方法进行说明。本专利技术的硅钛酸盐组合物的制造方法(以下也称为“本专利技术的制造方法”)是包括具有sitinakite结构的硅钛酸盐的组合物的制造方法,该方法包括:混合无机钛化合物、无机硅化合物、水和碱金属氢氧化物以获得硅钛酸盐凝胶的凝胶化步骤,以及使硅钛酸盐凝胶结晶的结晶步骤。在凝胶化步骤中,将无机钛化合物、无机硅化合物、水和碱金属氢氧化物混合以获得无定形硅钛酸盐凝胶。在凝胶化步骤中,无机钛化合物和无机硅化合物分别用作钛源和硅源。钛源和硅源不包括在包含有机烷氧基金属化合物的危险或有害的材料中。无机钛本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于铯和锶中的至少任一种的吸附方法,其包括使用硅钛酸盐组合物,其中所述组合物包含具有sitinakite结构的硅钛酸盐和铌,并且至少具有在选自由2θ=8.8±0.5°、2θ=10.0±0.5°和2θ=29.6±0.5°组成的组中的X‑射线衍射角处的两个以上的衍射峰。
【技术特征摘要】
2014.07.18 JP 2014-147677;2015.02.27 JP 2015-039321.一种用于铯和锶中的至少任一种的吸附方法,其包括使用硅钛酸盐组合物,其中所述组合物包含具有sitinakite结构的硅钛酸盐和铌,并且至少具有在选自由2θ=8.8±0.5°、2θ=10.0±0.5°和2θ=29.6±0.5°组成的组中的X-射线衍射角处的两个以上的衍射峰。2.根据权利要求1所述的吸附方法,其中所述组合物至少具有下表1所示的X射线衍射角2θ和X射线衍射峰强度比:[表1]X射线衍射角2θ[°]XRD峰强度比8.8±0.55以上且20以下10.0±0.55以上且20以下11.3±0.510029.6±0.55以上且40以下。3.根据权利要求1或2所述的吸附方法,其中所述组合物包含至少具有在选自由2θ=8.8±0.5°、2θ=10.0±0.5°和2θ=29.6±0.5°组成的组中的X射线衍射角处的两个以上的衍射峰的结晶性物质。4.根据权利要求3所述的吸附方法,其中所述结晶性物质是铌酸盐。5.一种用于铯和锶中的至少任一种的吸附方法,其包括使用硅钛酸盐组合物,其中所述组合物包含具有sitinakite结构的硅钛酸盐和铌,并且至少具有在2θ=27.8±0.5°和2θ=29.4±0.5°的X-射线衍射角处的衍射峰。6.根据权利要求5所述的吸附方法,其中所述组合物至少具有下表2所示的X射线衍...
【专利技术属性】
技术研发人员:清水要树,平野茂,船越肇,德永敬助,佐久间贵志,小松诚,出水丈志,
申请(专利权)人:东曹株式会社,株式会社荏原制作所,
类型:发明
国别省市:日本,JP
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