一种吸附剂、制备氢氧化铝的方法及应用技术

一种吸附剂、制备氢氧化铝的方法及应用，属于材料化工领域。制备方法包括：在搅拌和40℃至100℃的温度下，将铝单质加入溶液中进行铝水反应，将反应沉淀物在70℃至100℃的温度下干燥。其中，催化剂包括有机胍类化合物、有机胺类化合物、有机胺类化合物与烷基氢氧化铵的混合物、或无机铵盐。该方法可以获得特定形状且粒径分布单一的氢氧化铝。且粒径分布单一的氢氧化铝。且粒径分布单一的氢氧化铝。

An adsorbent, method for preparing aluminum hydroxide and its application

【技术实现步骤摘要】
一种吸附剂、制备氢氧化铝的方法及应用
[0001]本申请是申请号为202110732792.1、申请日为2021年6月30 日、名称为“一种吸附剂、制备氢氧化铝的方法及应用”的专利申请的分案申请。


[0002]本申请涉及材料化工领域，具体而言，涉及一种吸附剂、制备氢氧化铝的方法及应用。

技术介绍

[0003]氢氧化铝广泛应用于陶瓷、医药等方面，性能不同的氢氧化铝决定了氢氧化铝的用途。性能与制备方法的关联性决定了，氢氧化铝的制备方法的差异也将决定产品的应用。
[0004]氢氧化铝的制备方法较多。目前，工业上生产氢氧化铝的方法主要有拜耳法、烧结法、水热法等。
[0005]传统工艺晶种分解法主要是针对于拜耳法制备氢氧化铝。其反应所制得的氢氧化铝杂质含量较高、分解率不高。并且，所获得的氢氧化铝的颗粒形貌较混乱、不单一，且粒度较大。
[0006]与拜耳法相类似，碳化法是在铝酸钠溶液中调控并通入二氧化碳来制备氢氧化铝。同样地，该工艺产品中的杂质离子较多，尤其是会保留难以去除的钠离子，从而大大降低了产品的使用范围。
[0007]一些使用金属催化剂，通过铝水反应制备氢氧化铝的工艺，则普遍存在反应速度慢、反应程度不大的缺陷。另一个突出问题是：反应过程中的反应温度需要严格控制，以保证反应的进行。因此，这类工艺会大大增加能耗。此外，由于加入金属催化剂，会不可避免会带入一些金属杂质，从而在源头上影响了产品的纯度，甚至对于其形貌控制的产生明显不利的影响。

技术实现思路

[0008]本申请提供了一种吸附剂、制备氢氧化铝的方法及应用，以部分或全部地改善、甚至解决不易制备特定形貌且粒径单一的氢氧化铝中的问题。
[0009]本申请是这样实现的：
[0010]在第一方面，本申请的示例提供了一种制备氢氧化铝的方法。该方法用于获取具有给定的微观形貌且粒度均一的氢氧化铝，方法包括：
[0011]在搅拌和40℃至100℃的温度下，将铝单质加入溶液中进行铝水反应，再将反应沉淀物在70℃至100℃的温度下干燥；
[0012]其中，溶液是将催化剂加入到溶剂中所形成的液态体系，催化剂溶解于溶剂中从而提供碱性的反应环境；
[0013]溶剂包括水，催化剂包括有机胍类化合物、有机胺类化合物、有机胺类化合物与烷基氢氧化铵的混合物、或无机铵盐。
[0014]根据本申请的一些示例，搅拌操作的速度为50～800r/min。
[0015]根据本申请的一些示例，氢氧化铝为多孔的棱柱状，催化剂包括烷基氢氧化铵、和选自二异丙胺、二正丙胺和异丙胺中的一种或多种所构成的混合物，且溶液中的催化剂浓度为20g/L至150g/L，烷基氢氧化铵的用量是溶液体积的0.1％至5％，铝水反应的液固比为5:1至 40:1，液固比是铝单质的质量与催化剂的体积的比值。
[0016]根据本申请的一些示例，氢氧化铝为多孔的长条穗状，催化剂包括四甲基胍、胍和二甲双胍中一种或多种，且溶液中的催化剂的浓度为2g/L至50g/L，铝水反应的液固比为5:1至40:1，液固比是铝单质的质量与催化剂的体积的比值。
[0017]根据本申请的一些示例，氢氧化铝为多孔的长条笋状，催化剂包括二乙胺、乙胺和一甲胺中一种或多种，且溶液中的催化剂的浓度为 20g/L至150g/L，铝水反应的液固比为5:1至40:1，所述液固比是铝单质的质量与催化剂的体积的比值。
[0018]根据本申请的一些示例，氢氧化铝为多孔的棒状，催化剂包括氨水、碳酸铵和碳酸氢铵中一种或多种，且溶液中的催化剂的浓度为 20g/L至200g/L，铝水反应的液固比为5:1至40:1，液固比是铝单质的质量与催化剂的体积的比值。
[0019]根据本申请的一些示例，氢氧化铝以三水铝石的形式被制备而存在。
[0020]在第二方面，本申请的示例提供了一种通过上述制备氢氧化铝的方法所获得的氢氧化铝作为吸附催化试剂的载体的用途。
[0021]在第三方面，本申请的示例提供了一种吸附剂，其含有通过实施上述的制备氢氧化铝的方法所获得的氢氧化铝。
[0022]根据本申请的一些示例，氢氧化铝是颗粒的聚集体，且聚集体的比表面积在50m2/g以下。
[0023]根据本申请的一些示例，颗粒的D50粒度在10微米以下，颗粒是多孔的且孔径在20纳米以下，聚集体的孔容在0.02cm3/g以下。
[0024]传统氢氧化铝的制备方法—比如拜耳法、烧结法等工艺—具有反应过程冗长复杂、能耗较大等问题。最主要的是这些工艺所制备的氢氧化铝大多杂质含量较高、颗粒的形貌不单一且无规则状居多，平均粒度也较大。在以上实现方案过程中，本申请实施例提供的方法可以用于制备特定微观形貌的氢氧化铝，并且还可以获得相对单一的粒径，从而可以扩展氢氧化铝的应用场景和领域。其中的单一的粒径是指，大部分的颗粒的粒径都位于一个相对狭窄的区间内且粒径之间尺寸差异小。此外，本申请的方法可大幅度减少反应流程，并且操作简单、反应条件易控制。整个反应过程无有害物质生成，对环境绿色环保，所需能耗较少且经济适用。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
[0026]图1为本申请实施例1
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1至1
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5中的氢氧化铝的扫描电镜图；
[0027]图2为本申请实施例1
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5中的氢氧化铝的粒度图；
[0028]图3为本申请实施例1
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1至1
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5中的氢氧化铝的XRD谱图；
[0029]图4为本申请实施例2
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1至2
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5中的氢氧化铝的扫描电镜图；
[0030]图5为本申请实施例2
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1至2
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5中的氢氧化铝的粒度图；
[0031]图6为本申请实施例2
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1至2
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5中的氢氧化铝的XRD谱图；
[0032]图7为本申请实施例3
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1至3
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5中的氢氧化铝的扫描电镜图；
[0033]图8为本申请实施例3
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5中的氢氧化铝的粒度图；
[0034]图9为本申请实施例3
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1至3
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5中的氢氧化铝的XRD谱图；
[0035]图10为本申请实施例4
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1至4
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5中的氢氧化铝的扫描电镜图；
[0036]图11为本申请实施例4
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1至4
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5中的氢氧化铝的粒度图；
[0037]图12为本申请实施例4
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1至4
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5中的氢氧化铝的XRD谱图。
具体实施方式
[0038]下面将结合实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备氢氧化铝的方法，其特征在于，所述方法用于获取具有给定的微观形貌且粒度均一的氢氧化铝，所述氢氧化铝为多孔的长条穗状；在搅拌和40℃至100℃的温度下，将铝单质加入溶液中进行铝水反应，再将反应沉淀物在70℃至100℃的温度下干燥；其中，所述溶液是将催化剂加入到溶剂中所形成的液态体系，所述催化剂溶解于所述溶剂中从而能够提供碱性的反应环境；所述溶剂包括水，所述催化剂包括四甲基胍、胍和二甲双胍中一种或多种，且所述溶液中的催化剂的浓度为2g/L至50g/L，所述铝水反应的液固比为5:1至40:1，所述液固比是所述铝单质的质量与所述催化剂的体积的比值。2.根据权利要求1所述的制备氢氧化铝的方法，其特征在于，所述搅拌操作的速度...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐文奇，张佼，黄威，胡越，
申请(专利权)人：上交赛孚尔包头新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：