[发明专利]含Zr四元类水滑石的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化合物的制备方法，特别涉及一种含Zr的MMgAlZr(M＝Cu，Ni，Pd)四元类水滑石的制备方法。

背景技术

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[Mg₆Al₂(OH)₁₆]CO₃·4H₂O，离子半径与Mg²⁺、Al³⁺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_1-x²⁺M_x³⁺(OH)₂]^x+A_x/n^n-·mH₂O，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⁺、Fe³⁺等三价阳离子均可以形成水滑石；A^n-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M³⁺/(M²⁺+M³⁺)的摩尔比值，大约是4∶1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。

发明内容

本发明的目的在于将Zr引入水滑石的层板上，制备出MMgAlZr(M＝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。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

含Zr四元类水滑石的制备方法，该方法以金属硝酸盐溶液为起始溶液，采用共沉淀法，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)。

附图说明

图1为本发明的不同Zr含量的NiMgAlZr类水滑石的XRD谱图；

图2为本发明的不同Zr含量的CuMgAlZr类水滑石的XRD谱图；

图3为本发明的不同Zr含量的PdMgAlZr类水滑石的XRD谱图。

具体实施方式