[发明专利]一种制备铜铝水滑石的方法

说明书

一种制备铜铝水滑石的方法，主要步骤为：1)用硫酸铝溶液和碱式碳酸铜在锥形瓶中配制铝/铜摩尔比为1:1‑1:50的混合液，调节混合液的pH为6.8‑7.2；2)将锥形瓶放在磁力搅拌器上，使溶液保持悬浮状态，持续反应30‑40天；3)将所述悬浮液pH由6.8‑7.2调至8.5‑9.5，充分搅拌后进行固液分离，收集固相；4)将所述固相分离物清洗、干燥后得到Cu6Al(OH)16CO3·4H2O。使用本发明的方法制备Cu6Al(OH)16CO3·4H2O时，易于操作，简化了制备流程。

技术领域

本发明涉及一种制备铜铝水滑石的方法。

背景技术

水滑石是一类典型的阴离子型层状材料，并与其衍生物类水滑石、柱撑水滑石统称为层状双金属氢氧化物，是一种具有层状结构的新型无机功能材料。Hochstetter首先于1842年在片盐矿层中发现了天然的水滑石矿。水滑石具有层间阴离子的可交换性，复合氧化物的记忆功能，比表面积大，来源丰富，对各种重金属离子、无机阴离子等都具有较强的吸附能力，在催化、工业、医药、吸附剂、离子交换剂及功能辅助剂方面有广阔的前景。由于水滑石具有特殊的层状结构，并且其层间具有可交换性，这为我们提供了一种既简单又方便的方法来取代层间可供阴离子，从而合成一系列不同的材料。水滑石制备主要有共沉淀法、离子交换法、盐-氧化物合成法、诱导水解法、焙烧还原法和溶胶-凝胶法等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备铜铝水滑石的方法，依据其层状结构特点，是一种基于铜、铝离子交换和晶体结构重整的新制备技术。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种制备铜铝水滑石的方法，包括如下步骤：

1)用硫酸铝溶液和碱式碳酸铜在锥形瓶中配制铝/铜摩尔比为1:1-1:50的混合液，调节混合液的pH为6.8-7.2；

2)将锥形瓶放在磁力搅拌器上，连续运转30-40天，得到悬浮液；

3)将所述悬浮液pH由6.8-7.2调至8.5-9.5，充分搅拌后进行固液分离，收集固相；

4)将所述固相分离物清洗、干燥后得到Cu6Al(OH)16CO3·4H2O。

优选地，所述步骤1)中，硫酸铝溶液浓度为50-100mg/L。

优选地，所述步骤1)中，用NaOH和HNO3调节pH，可避免引入其它离子，影响反应。

优选地，所述步骤1)中，所述NaOH和HNO3浓度均为0.50mol/L。

优选地，所述步骤1)中，pH对水滑石的生产有很大的影响，反应过程中要保证pH的稳定，在设定pH条件下进行，可通过添加一定浓度碳酸钠-碳酸氢钠缓冲液稳定体系pH值。

优选地，所述步骤2)中，反应温度为15-20℃。

优选地，所述步骤2)中，磁力搅拌器参数为：转速70r/min，剪切力0.2N/m2。

本发明中，反应器在磁力搅拌器下运行不同的天数产生的物质不同，因此为得到纯度较高的水滑石，需在设定条件下运行30天以上。