多孔钛氢磷酸盐材料的制备方法及所得产品和应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔钛氢磷酸盐材料的制备方法及所得产品和应用，该多孔材料由0‑30mol%ZnO，25‑60mol%CuO，10‑15mol%TiO2和30mol%P2O5制成，制备时，先将各原料制得混合料熔融制成熔液，然后经急冷成型或水淬、热处理、酸蚀等步骤得到。该方法采用无机原料，原料易获得，成本低，不使用有机溶剂，制备周期短，产量高，适合工业化应用推广和大规模生产，为多孔钛氢磷酸盐材料的制备提供了全新的思路。所得多孔材料的主晶相为Ti2O3(H2PO4)2·2H2O，比表面积高、孔径大、尺寸可调，同时具有吸附、离子交换功能，可以应用于多种领域。

【技术实现步骤摘要】
多孔钛氢磷酸盐材料的制备方法及所得产品和应用
本专利技术涉及一种多孔钛氢磷酸盐材料的制备方法及所得产品和应用，属于多孔材料

技术介绍
钛氢磷酸盐材料具有优异的离子交换性能，还可用做催化剂和传感器。由于其特征的层状结构，钛氢磷酸盐材料还容易进行插层修饰。目前钛氢磷酸盐材料主要通过湿化学法、水热法制得，采用的钛源主要是异丙醇钛、钛酸四丁酯、层状钛酸盐、三氯化钛、四氯化钛等。也有采用硫酸氧钛和钛粉的报道。采用有机钛盐常需要添加有机溶剂，成本高，反应难控制；而采用无机钛源通常需要很长的反应时间。如A.I.Bortun等采用层状Na2Ti3O7或Na4Ti9O20与磷酸为原料在130oC下搅拌回流反应30天获得层状Ti2O3(H2PO4)2·2H2O材料（J.Mater.Res.1996,11:2490-2498）；H.Takahashi等采用硫酸氧钛与磷酸二氢铵在70oC下搅拌混合，调pH值后再在100oC下反应10天制得Ti2O3(H2PO4)2·2H2O材料。此外，上述方法制得的钛氢磷酸盐材料可具有较大的表面积，主要源于层状结构间原子尺度的空隙，不利于材料对大分子的吸附。专利技本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔钛氢磷酸盐材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）按照ZnO 0~30mol%、CuO 25~60mol%、TiO2 10‑15mol%、P2O530mol%的组分含量称取各原料；（2）将各原料混合均匀，得混合料，将混合料升温至熔融，所得熔融液在模具上急冷成型成块体或水淬成颗粒样品；（3）将急冷成型的块体样品冷却，或将水淬的颗粒样品干燥，备用；（4）将步骤（3）的块体样品先在490‑520℃下进行第一段保温热处理，再在642‑665℃进行第二段下保温热处理；水淬的颗粒样品在635‑660℃进行保温热处理；（5）将步骤（4）的样品浸在盐酸中进行腐蚀，得到多孔钛氢磷酸盐材料。

【技术特征摘要】
1.一种多孔钛氢磷酸盐材料的制备方法，其特征是包括以下步骤：（1）按照ZnO0~30mol%、CuO25~60mol%、TiO210-15mol%、P2O530mol%的组分含量称取各原料；（2）将各原料混合均匀，得混合料，将混合料升温至熔融，所得熔融液在模具上急冷成型成块体或水淬成颗粒样品；（3）将急冷成型的块体样品冷却，或将水淬的颗粒样品干燥，备用；（4）将步骤（3）的块体样品先在490-520℃下进行第一段保温热处理，再在642-665℃进行第二段下保温热处理；水淬的颗粒样品在635-660℃进行保温热处理；（5）将步骤（4）的样品浸在盐酸中进行腐蚀，得到多孔钛氢磷酸盐材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：ZnO、CuO、TiO2组分由各自的氧化物引入，P2O5组分由其氧化物P2O5或磷酸溶液引入。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：步骤（2）中，当采用磷酸溶液引入P2O5时，先将其他固体粉状原料混合均匀，再加入磷酸溶液和水混合均匀，混合均匀后加热处理，然后粉碎，得混合料；当采用P2O5粉料引入P2O5时，直接将各原料混合均匀即可得混合料；优选的，加热处理时，在180-250℃处理20-25小时。...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世权，张力元，肖礼成，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37