[发明专利]一种制备高比表面积硅酸镁吸附剂的方法

说明书

本发明提供一种高比表面积硅酸镁吸附剂的制备方法，是通过无机镁盐与无机硅酸盐在水溶液中反应并添加模板剂及进行煅烧工艺实现。本发明的制备方法工艺步骤简化高效，适合工业规模化生产硅酸镁吸附剂。最终获得高比表面积和平均孔径的硅酸镁吸附剂，相较于普通方法制得的硅酸镁吸附剂，孔径、孔容、比表面积均有较大增长，产品性能大大增强。

技术领域

本发明涉及无机硅酸盐材料制备技术领域，具体涉及一种硅酸镁吸附剂的制备方法。

背景技术

吸附剂是一种可以在气体或液体环境中对当中一些特定成分进行脱除的固体材料。吸附剂应当具有以下一些特性：(1)具有大的比表面积，发达的孔道结构；(2)具有良好的化学稳定性，不和吸附质发生反应生成新的污染物；(3)拥有很强的定向吸附能力，且机械性能也要求较强；(4)制造工艺较简单且造价较低。硅酸镁吸附剂因其发达的孔道结构、高比表面积、强离子交换能力和低廉的价格而逐渐成为重要的吸附剂之一。

硅酸镁吸附能力通常取决于它的孔结构参数，包括比表面积、孔径、孔容等。用不同制备方法得到硅酸镁吸附剂具有不同的结构参数，通常具有较高比表面积和较大孔容的硅酸镁吸附剂能够展现出优异的吸附性能。如赵春燕所著论文《多孔硅酸镁的制备及吸附性能研究》，专利CN1424253、US2384563A等所述，硅酸镁吸附剂的传统制备方法是将水溶性镁盐如硝酸镁、硫酸镁与金属硅酸盐(通常为硅酸钠)一起加热搅拌，反应沉淀得到硅酸镁，用此种方法制得的硅酸镁比表面积较小，总孔容较低，在实际的应用过程中表现出的吸附性能并不理想。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供一种新型的制备高比表面积硅酸镁吸附剂的方法，在传统制备工艺的基础上改变反应条件，反应过程中添加合适的模板剂，反应完毕就行干燥煅烧，从而得到高比表面积的硅酸镁吸附剂，适应工业化规模生产。本发明的技术方案为：

一种硅酸镁吸附剂的制备方法，是通过无机镁盐与无机硅酸盐在水溶液中反应并添加合适的模板剂来实现。

进一步地，所述制备方法包括：

步骤1：制备所述无机硅酸盐的水溶液，得到溶液一；

步骤2：将所述模板剂加入至溶液一中搅拌反应，得到溶液三；

步骤3：将所述无机镁盐溶于水中得到溶液二；

步骤4：将所述溶液二加入到溶液三中搅拌反应；

步骤5：反应结束后过滤，水洗滤饼，然后收集滤饼，进行干燥；

步骤6：将干燥产物进行煅烧，得到最终产品。

上述制备方法中，所述无机硅酸盐溶液为硅酸钠溶液。

S1具体为：将所述无机硅酸盐溶液加水稀释得到溶液一。

进一步地，所述无机硅酸盐溶液中二氧化硅与氧化钠的摩尔比，简称模数，范围是2.9～3.2。

上述步骤2中，所述模板剂为季铵盐类表面活性剂和聚醚类表面活性剂中的一种或几种，例如十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基溴化铵、四丁基溴化铵、纤维素聚醚、聚乙二醇醚、聚丙二醇醚、甘油聚醚、各种分子量的无规聚醚、各种分子量的嵌段聚醚等。模板剂的加入能够与无机硅酸盐发挥模板作用，启发吸附剂产物的孔结构的形成，定向的产生孔径结构，从而有效提高吸附剂产品的比表面积和孔径大小。模板剂的总用量选择范围为溶液一质量的1％～15％。

上述制备方法中，所述无机镁盐选自硫酸镁、氯化镁、硝酸镁中的至少一种，优选硫酸镁。

上述制备方法中，所述溶液二的浓度为1.6～2.0mol/L。