一种类水滑石的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种类水滑石的制备方法，其使用化学共沉淀法制备类水滑石，该方法是在不断搅拌的条件下，将含有二价金属阳离子、三价金属阳离子（M2+、M3+）的混合金属盐溶液和所设计层间阴离子的碱溶液以某一特定速率滴加至反应容器中，反应结束后，保持晶化温度晶化一段时间，即得到所设计的类水滑石。该方法不仅可以使原料细化和均匀混合，且具有工艺简单、煅烧温度低和时间短、晶形单一、产品比较纯净等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种类水滑石的制备方法，其使用化学共沉淀法制备类水滑石，该方法是在不断搅拌的条件下，将含有二价金属阳离子、三价金属阳离子（M2+、M3+）的混合金属盐溶液和所设计层间阴离子的碱溶液以某一特定速率滴加至反应容器中，反应结束后，保持晶化温度晶化一段时间，即得到所设计的类水滑石。该方法不仅可以使原料细化和均匀混合，且具有工艺简单、煅烧温度低和时间短、晶形单一、产品比较纯净等优点。【专利说明】
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种类水滑石的制备方法。
技术介绍
水滑石类化合物(LDHs)的发展已经经历了一百多年的历史。类水滑石因特殊结构而产生的多种功能而倍受关注，成为近年来新型材料领域的热点，发达国家竞相研究和开发。水滑石类化合物属于阴离子型粘土中的一种，是类水滑石和水滑石的总称，水滑石的板层多为两种金属的氢氧化物组成，所以又叫层状双羟基金属氢氧化物(LDH)。LDHs最典型的基本结构特征是:水滑石层板以特定顺序堆积排布形成三维立体的晶体的结构，常见的板层金属元素有镁、铝、钙、铁、锌，层板上的金属原子以共价键结合，层间阴离子以弱化学键，如氢键、静电引力、离子键等与水滑石层板相互作用。根据需要，我们可以通过控制原料的投料比、合成方法以及反应体系的合成条件等因数，来自由设计组成类水滑石层板结构上的金属元素、层间阴离子的种类以及含量，使制备的类水滑石层状材料具有独特结构以及特有的使用功能。根据类水滑石的这种组成结构灵活的特性，来合成具有特殊功能的水滑石，运用一定的复配方法，将合成的类水滑石添加到有机高分子材料中，从而使聚合物材料既具有良好的可加工性能、同时还拥有无机材料所特有的硬度和尺寸稳定性，得到完美的新型的复合材料。虽然许多插层结构分子复合材料已经进入产业化阶段，但是该领域还有许多谜题没有解开，如理论上构建层板前驱体和层状结构的原理、构建插层组装体过程中的动力学科学原理等，所以简单易得的合成一种类水滑石的方法，将直接影响着此类新型功能材料合成方法及种类的改革创新和可持续发展。
技术实现思路
`0003]本专利技术的目的是提供一种操作过程简单、反应物易得、费用便宜、无须复杂设备且对环境友好性的高效地合成一种类水滑石的方法。，该方法是由称取一定质量的硝酸锌(Zn(NO)2)和硝酸铝(Al (NO)3)配成混合盐溶液，分别滴加入装有NaOH和STPP混合碱溶液的三口烧瓶中，在滴加过程中不停地搅拌，控制反应在一定时间，油浴锅反应温度45°C条件下反应，滴加完毕后，油浴锅温度升至90°C，同时关闭搅拌器，用NaOH溶液调节生成的白色浆液的PH值到10左右，晶化一段时间后，抽滤，用去双蒸水洗涤至中性，在放入120°C烘箱中烘干，研磨后用100目的筛子过筛制得类水滑石粉末。本专利技术的优点与效果是:本方法是保持pH恒定不变，通过控制盐溶液和碱溶液滴加的滴加速度比来控达到以保持滴加过程中反应体系PH值恒定，本专利技术可以使原料细化和均匀混合，并且工艺简单、煅烧温度低和时间短，得到的水滑石晶形单一、产品比较纯净等优点，在化工合成方面有很好的应用空间。【专利附图】【附图说明】为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例更能明显易懂，附图的说明如下:图1图示了依照本专利技术一实施方式的合成装置图。1、电动搅拌器2、冷凝管3、恒压滴液漏斗4、三口烧瓶5、控温油浴锅【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术进行详细说明。实施例:称取一定质量的硝酸锌(Zn (NO) 2)和硝酸铝(Al (NO)3)配成混合盐溶液，分别滴加入装有2.01mol/L的NaOH和0.6mol/L的STPP混合碱溶液的三口烧瓶中，在滴加过程中不停地搅拌，控制反应在时间I小时内、油浴锅反应温度45°C条件下反应，滴加完毕后，油浴锅温度升至90°C，同时关闭搅拌器，用NaOH溶液调节生成的白色浆液的PH值到10左右，晶化一段时间后，抽滤，用去双蒸水洗涤至中性，在放入120°C烘箱中6小时后，研磨后，用100目的筛子过筛制得类水 滑石粉末。【权利要求】1.，其特征在于:该方法是在不断搅拌的条件下，将含有二、三价金属阳离子(M2+、M3+)的混合金属盐溶液和所设计层间阴离子的碱溶液滴加至容器中反应，保持晶化温度晶化一段时间，即得到所设计的类水滑石。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于:所述的反应在油浴锅中进行，并且在滴加过程中不停的搅拌，控制油浴的温度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述的在容器(三口烧瓶)中的滴加过程应控制时间在Ih以内。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述的油浴温度为，滴加时为45°C，滴加完毕后升温至90°C。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于:所述的反应用NaOH溶液控制pH值在10左右。【文档编号】C01F7/02GK103693662SQ201310724735【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日 【专利技术者】王娜, 邱亚娟 申请人:天津素伊电子产品销售有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种类水滑石的合成方法，其特征在于：该方法是在不断搅拌的条件下，将含有二、三价金属阳离子（M2+、M3+）的混合金属盐溶液和所设计层间阴离子的碱溶液滴加至容器中反应，保持晶化温度晶化一段时间，即得到所设计的类水滑石。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王娜，邱亚娟，
申请(专利权)人：天津素伊电子产品销售有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12