[发明专利]层状双金属氢氧化物的变异体西辟欧赛特化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及层状双金属氢氧化物的变异体西辟欧赛特(sepiocite)化合物及其制备方法，具体地涉及，通过热变形和水化反应，使得阴离子化合物层状金属氢氧化物的模块(block)以及隧道(tunnel)显示出以结晶学轴交叉的通道(channel)结构，并具有物理化学稳定性和较宽的比表面积以及多孔性，从而提高其热物理性质的具有与海泡石结晶结构类似的结构及物理化学特性的层状金属氢氧化物的变异体sepiocite化合物及其制备方法。

背景技术

层状双金属氢氧化物(Layered Double Hydoroxide，LDH)为阴离子粘土、水滑石-类似或者水镁石-类似化合物，具有鲜明的2维层状结构。这种层状双金属氢氧化物通常由化学式[M^II+_1-xM^III+_x(OH)₂][A^m-]_x/mn·H₂O表示，其中Mⁿ⁺为金属阳离子，A^m-为层间阴离子。金属双层氢氧化物具有良好的阴离子交换能力和多样的化学组成，具有膨胀性(swelling property)，人体环保型，对碳酸盐阴离子具有亲和力，可用于人体仿真医学材料、阴离子交换体、稳定剂、吸收剂、清除剂(scavenger)、催化剂(catalyst)、催化支持剂、前体等多个领域。

这种层状双金属氢氧化物不仅以天然物形式存在，也可以是人为合成的阴离子化合物，根据合成方法或者外部处理方法，或者根据热处理，通过脱水化反应、脱羟基化反应、脱阴离子化反应等步骤，可以引起相转移变化。这种层状双金属氢氧化物为无机物，耐热性高，对人体无害，捕获双层结构之间的氯的能力较强，可以提高高分子树脂等的热稳定性和阻燃性(韩国授权专利第10-0548645号、第10-0527978号、第10-0506123号、第10-0370961号、第10-0909220号)。但是通过单纯的离子交换的氯捕获作用，在高温下氯离子会再次脱离，而具有产生氯化氢气体的问题，急需开发出具有更强的氯结合能力，同时也具有良好的热稳定性质的物质。

另外，从阳离子性自然界化合物-蒙脱石形成的海泡石(sepiolite)是化学式为Si₁₂Mg₈O₃₀(OH)₄(OH₂)₄·8H₂O的细微结晶结构的天然粘土。与通常的天然粘土不同地，海泡石具有链状通道结构，这种链格(chain lattice)的海泡石的阳离子交换能力非常低。海泡石为针状，或者具有较高比表面积的多孔性以及非膨胀性，良好的吸附能力和特殊的氯性质，从而可以进行多种应用。

本发明的发明人制造由层状双金属氢氧化物合成的海泡石类似化合物，该层状双金属氢氧化物通过热变形和水化反应，使得所述海泡石具有的通道结构呈现所述海泡石所具有的模块以及隧道以结晶学轴交叉的结构，同时，因为具有物理化学稳定性和较宽的比表面积以及多孔性，从而其热物理性质也提高，本发明将所述化合物命名为“西辟欧赛特(sepiocite)”。

发明内容

本发明的目的是提供一种层状金属氢氧化物的变异体化合物Sepiocite化合物，该化合物具有与海泡石的结晶结构类似的结晶结构，即模块和隧道以结晶学轴交叉的通道结构。

本发明的另一目的是提供所述Sepiocite化合物的制备方法。

为实现上述目的，本发明提供一种层状双金属氢氧化物的变异体Sepiocite化合物，该化合物由下述化学式1表示，具有与海泡石结晶结构类似的结晶结构，及模块和隧道以结晶学轴交叉的通道型结构。

化学式1

[M(II)_1-xM(III)_xO_a/b(OH)_2-a(A)_X/n]y·H₂O

其中，M(II)为2价金属阳离子；M(III)为3价金属阳离子；A为与氢氧化层共价键的阴离子化学物种，n为电荷数；X为大于等于0.1小于0.5的数；a是大于1小于2的数；b是大于0小于a的数；y是大于0的实数。