[发明专利]一种用于氟转移的二氧化硅材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于氟转移的二氧化硅材料的制备方法，其步骤为：将二氧化硅、硒粉、含氟助剂按照质量比100：1.2～1.8:0.2～0.6混合均匀后，在450～550 ^oC下煅烧5～9小时，得到的粉末经过研磨后，即为该材料。与二氧化硅相比，掺杂后的该材料反应活性更高，可以将六氟磷酸锂中部分氟用氧替代，合成二氟磷酸锂，该材料制备简单，成本低廉，用于二氟磷酸锂生产中替代有机硅试剂，可显著降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种用于氟转移的二氧化硅新材料的制备方法，属于锂盐应用技术领域。

背景技术

二氟磷酸锂是一种高端锂盐，主要由六氟磷酸锂来制备。在制备过程中，使用氧原子替代六氟磷酸锂中的部分氟，是关键技术。目前，主要有两种方法来实现这一目标：(1)以碳酸锂为氟转移试剂，与六氟磷酸锂反应，生成二氟磷酸锂，同时生成氟化锂副产物：(2)以三甲基硅醚为氟转移试剂，与六氟磷酸锂反应，生成二氟磷酸锂，同时生成三甲基氟硅烷副产物。在第(1)种方法中，锂的理论利用率仅50％。由于锂盐价格昂贵，因此，生成的氟化锂副产物，需要回收利用，但现有技术，回收利用率不高，造成的损失将显著降低生产利润；而使用第(2)种方法，虽然不会浪费锂盐，但由于三甲基硅醚价格较高，同样使其生产成本居高不下。因此，开发出一种廉价的氟转移试剂，用于二氟磷酸锂生产中，能够降低合成成本，有很好的应用意义。

二氧化硅是廉价、大量的硅化合物。由于氟-硅键的强大结合能，使用二氧化硅与六氟磷酸锂发生氟-氧交换，生成二氟磷酸锂，在理论上是可行的。然而，由于二氧化硅本身是难溶的固体，并且各个单元间硅氧键的结合也较牢固，直接使用二氧化硅来进行氟转移反应，产率很低。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于氟转移的二氧化硅材料的制备方法，以二氧化硅、硒粉、含氟助剂为原料，合成用于氟转移的二氧化硅材料，方法简单，原料易得，具有较高的实际应用价值。

为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案是：

一种用于氟转移的二氧化硅材料的制备方法，将二氧化硅、硒粉、含氟助剂按照质量比100：1.2～1.8:0.2～0.6混合均匀后，在450～550℃下煅烧5～9小时，所得粉末经过研磨后，制得所述材料。

本发明中，二氧化硅与硒粉质量比为100：1.2～1.8，优选100：1.5；此条件下可有效利用硒粉而不至于沉积，合成的材料活性最高。

本发明中，二氧化硅与含氟助剂质量比为100：0.2～0.6，优选100：0.4；此条件下合成的材料活性高，并且充分利用含氟助剂。

本发明中，所使用含氟试剂为氟化铵、氟化钾、氟化钠、四丁基氟化铵、四乙基氟化铵、三乙基甲氧甲基氟化铵、三乙基异丙氧甲基氟化铵、氟硼酸铵、氟硼酸钾、氟硼酸钠、四丁基氟硼酸铵、四乙基氟硼酸铵、三乙基异丙氧甲基氟硼酸铵中的任意一种，其中优选三乙基异丙氧甲基氟硼酸铵，此助剂的分子结构能够控制氟的缓慢释放切断二氧化硅中的部分硅-氧键，从而活化的材料氟转移活性最佳。

本发明中，煅烧温度为450～550℃，优选500℃，该温度有利于硒粉的缓慢释放以及含氟助剂与二氧化硅反应。

本发明中，煅烧时间为5～9小时，优选7小时，此时间可充分活化二氧化硅并避免因煅烧过长而导致严重板结。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供了一种用于氟转移的二氧化硅新材料的制备方法。该方法以易得的二氧化硅为原料，与少量硒粉以及含氟助剂煅烧，合成用于氟转移的二氧化硅新材料。反应步骤简短、原料易得。因此，适合大规模生产。

具体实施方式