含Zr四元类水滑石的制备方法技术

技术编号:4222228 阅读:169 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
含Zr四元类水滑石的制备方法,涉及一种化合物的制备方法。该方法以金属硝酸盐溶液为起始溶液,采用共沉淀法,在pH=9~10制备了MMgAlZr(M=Cu,Ni,Pd)四元类水滑石,其中,NiMgAlZr的组成为Ni∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),CuMgAlZr的组成为Cu∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),NiMgAlZr的组成为Pd∶Mg∶Al∶Zr=0.5∶66.5∶(28~8)∶(5~25)。制备的含Zr四元类水滑石有望作为催化剂前驱体应用于催化反应,或作为吸附剂应用于去除水中的有机污染物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化合物的制备方法,特别涉及一种含Zr的匪gAlZr(M = Cu, Ni, Pd)四元类水滑石的制备方法。
技术介绍
水滑石型化合物,具类似于水镁石的层状结构。由于其具有独特的阴离子交换性、 层板组成的可设计性、结构的可恢复性而在催化、吸附、环境、医药、纳米材料、功能高分子 材料等领域受到普遍的重视,是一类极具发展潜力的新型无机功能材料。水滑石的结构类 似于水镁石的层状结构,天然的水滑石为C03 4叫,离子半径与Mg、Al"相 近的二价和三价离子可以替代水滑石层板上的阳离子,形成类水滑石化合物,其化学组成 具有如下通式[M卜/X"0H)Jx+A仏n— mH20,其中M2+和M3+分别为位于主体层板上的二价 和三价金属阳离子,如Mg2+、 Ni2+、 Zn2+、 Mn2+、 Cu2+、 Co2+、 Pd2+、 Fe2+等二价阳离子和Al3+、 Cr3+、 Co3+、 Fe"等三价阳离子均可以形成水滑石;An—为层间阴离子,可以包括无机阴离子,有机 阴离子,配合物阴离子、同多和杂多阴离子;x为M"/(M"+M30的摩尔比值,大约是4 : l到 2 : 1 ;m为层间水分子的个数。理论上讲,金属离子半径范围在0. 050 0. 074nm的二价 和三价金属离子通过有效的组合,可以构成二元、三元、四元甚至五元的类水滑石化合物。 Zr4+为4价阳离子,其离子半径为0. 072nm,但是由于其带电荷较多,引入水滑石 层板易引起层板扭曲,甚至破坏水滑石的层状结构。文献中只见报道过的含Zr类水滑石有 ZrMgAl、 ZrZnAl、 CoZr、 CoZrSi以及CuZnAlZr等,其它含Zr的类水滑石化合物的还未见报 道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于将Zr引入水滑石的层板上,制备出匪gAlZr(M二Cu,Ni,Pd)四 元类水滑石化合物,该类化合物有望作为催化剂前驱体应用于催化反应,或作为吸附剂应 用于去除水中的有机污染物。 本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的 ,该方法以金属硝酸盐溶液为起始溶液,采用共沉 淀法,室温下控制溶液pH = 9 IO,形成的悬浮液在6(TC老化12小时,8(TC干燥12小时, 制得匪gAlZr(M = Cu,Ni,Pd)四元类水滑石;其中,NiMgAlZr的组成为Ni : Mg : Al : Zr =5 : 70 : (20 5) : (5 20),CuMgAlZr的组成为Cu : Mg : Al : Zr = 5 : 70 : (20 5) : (5 20),NiMgAlZr的组成为Pd : Mg : Al : Zr = 0. 5 : 66. 5 : (28 8) : (5 25)。附图说明 图1为本专利技术的不同Zr含量的NiMgAlZr类水滑石的XRD谱图; 图2为本专利技术的不同Zr含量的CuMgAlZr类水滑石的XRD谱 图3为本专利技术的不同Zr含量的PdMgAlZr类水滑石的XRD谱图。 具体实施例方式本专利技术提供的匪gAlZr(M = Cu, Ni, Pd)四元类水滑石的制备方法为配制 M (N03) 2 (M = Cu, Ni , Pd) 、 Mg (N03) 2、 Al (N03) 3、 Zr (N03) 4金属盐溶液以及NaOH溶液和Na2C03 溶液。将M(M = Cu,Ni,Pd)、Mg、Al、Zr四种硝酸盐溶液按照一定摩尔比配成混合溶液。采 用双滴法,控制碱液的滴加速度,使pH保持在9 10之间。滴加完毕后,在6(TC下恒温水 浴中搅拌老化12小时,8(TC下干燥12小时,得到MMgAlZr(M = Cu,Ni,Pd)四元类水滑石化 合物。 实施例l 使用新煮沸的蒸馏水分别配制1.0mol/L的Ni(N03)2、Mg(N03)2、AL(N03)3以及 0. 5mol/L的Zr(N03)4金属盐溶液;另配制1. Omol/L的NaOH溶液和0. 5mol/L的Na2C03溶 液。将Ni、Mg、Al、Zr四种硝酸盐溶液按照摩尔比Ni : Mg : Al : Zr = 5 : 70 : (20 5) : (5 20)配成混合溶液,溶液记为A。在烧杯中事先加入一定量的Na2C03溶液,将溶液A和NaOH溶液同时滴定到烧杯中,控制滴加速度, 并不断搅拌,保持pH在9 IO之间。滴加完毕后,在6(TC下恒温水浴中搅拌老化12小时, 洗涤、离心,直至pH在7左右,进行抽滤,将滤饼放入烘箱中,在8(TC下干燥12小时,得到 匪gAlZr四元类水滑石化合物。产物的XRD谱图见图1。 实施例2 使用新煮沸的蒸馏水分别配制1.0mol/L的Cu(N03)2、Mg(N03)2、Al(N03)3以及 0. 5mol/L的Zr(N03)4金属盐溶液;另配制1. Omol/L的NaOH溶液和0. 5mol/L的Na2C03溶 液。将Ni、Mg、Al、Zr四种硝酸盐溶液按照摩尔比Cu : Mg : Al : Zr = 5 : 70 : (20 5) : (5 20)配成混合溶液,溶液记为A。其余制备步骤同实施例1。产物的XRD谱图见 图2。 实施例3 使用新煮沸的蒸馏水分别配制1. Omol/L的Mg(N03)2、 Al (N03)3以及0. 5mol/L的 Pd(N03)2、 Zr (N03)4金属盐溶液;另配制1. Omol/L的NaOH溶液和0. 5mol/L的Na2C03溶液。 将Ni、Mg、Al、Zr四种硝酸盐溶液按照摩尔比Pd : Mg : Al : Zr = 0. 5 : 66. 5 : (28 8) : (5 25)配成混合溶液,溶液记为A。其余制备步骤同实施例1。产物的XRD谱图见 图3。权利要求,其特征在于,该方法以金属硝酸盐溶液为起始溶液,采用共沉淀法,室温下控制溶液pH=9~10,形成的悬浮液在60℃老化12小时,80℃干燥12小时,制得MMgAlZr(M=Cu,Ni,Pd)四元类水滑石;其中,NiMgAlZr的组成为Ni∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),CuMgAlZr的组成为Cu∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),NiMgAlZr的组成为Pd∶Mg∶Al∶Zr=0.5∶66.5∶(28~8)∶(5~25)。全文摘要,涉及一种化合物的制备方法。该方法以金属硝酸盐溶液为起始溶液,采用共沉淀法,在pH=9~10制备了MMgAlZr(M=Cu,Ni,Pd)四元类水滑石,其中,NiMgAlZr的组成为Ni∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),CuMgAlZr的组成为Cu∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),NiMgAlZr的组成为Pd∶Mg∶Al∶Zr=0.5∶66.5∶(28~8)∶(5~25)。制备的含Zr四元类水滑石有望作为催化剂前驱体应用于催化反应,或作为吸附剂应用于去除水中的有机污染物。文档编号C01B13/14GK101712462SQ20091022011公开日2010年5月26日 申请日期2009年11月24日 优先权日2009年11月24日专利技术者吴静, 宁志高, 申延明, 郭瓦力 申请人:沈阳化工学院本文档来自技高网
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【技术保护点】
含Zr四元类水滑石的制备方法,其特征在于,该方法以金属硝酸盐溶液为起始溶液,采用共沉淀法,室温下控制溶液pH=9~10,形成的悬浮液在60℃老化12小时,80℃干燥12小时,制得MMgAlZr(M=Cu,Ni,Pd)四元类水滑石;其中,NiMgAlZr的组成为Ni∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),CuMgAlZr的组成为Cu∶Mg∶Al∶Zr=5∶70∶(20~5)∶(5~20),NiMgAlZr的组成为Pd∶Mg∶Al∶Zr=0.5∶66.5∶(28~8)∶(5~25)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:申延明吴静郭瓦力宁志高
申请(专利权)人:沈阳化工学院
类型:发明
国别省市:89[中国|沈阳]

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