[发明专利]一种二维层状结构材料kenyaite的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及二维层状结构材料技术领域，具体涉及一种二维层状结构材料kenyaite的制备方法。

背景技术

Kenyaite为二维层状结构材料，它的层板是由带负电的SiO₄四面体组成，有较好的化学及热稳定性，kenyaite具有带电的层状结构材料的一些典型的性质，例如对水及一些小的极性有机分子具有较强的吸附能力，层间有可被交换的水合钠离子，层板之间具有较好的膨胀性，可以容纳小到质子大到高聚物分子或基团，这些性质促进了kenyaite作为催化剂、纳米复合材料的填料、离子交换剂、吸附剂等方面的应用。 

CN 102659166A报道了利用kenyaite作为晶种合成了具有核壳结构的P型沸石分子筛，但目前关于单纯相的二维层状结构材料kenyaite的制备方法尚未见诸报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中尚未涉及二维层状结构材料kenyaite的制备方法问题，提供一种二维层状结构材料kenyaite的制备方法，该二维层状结构材料kenyaite可用于催化剂、纳米复合材料的填料、离子交换剂、吸附剂等方面。    

为解决上述问题，本发明采用的技术方案如下。

一种二维层状结构材料kenyaite的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）    将反应物硅源、碱源和水混合，以摩尔比计混合物中的组分满足：SiO₂：（NaOH+Na₂CO₃）=3～7；H₂O：（NaOH+Na₂CO₃）=100～200；NaOH：Na₂CO₃=1:2；

（2）    将步骤（1）得到的混合物放入密闭容器在自生压力下，170～210℃晶化12～60小时；

（3）    将晶化好的产物取出，经过滤、水洗至PH=7～8后在40℃～100摄氏度干燥4～24小时，再经研磨制得二维层状结构材料kenyaite。

进一步优化的，步骤（1）中，所述的硅源为沉淀法白炭黑、硅藻土、正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、硅胶、水玻璃、气相二氧化硅中的一种以上。

进一步优化的，步骤（1）中，所述的碱源为氢氧化钠和碳酸钠的混合物。

进一步优化的，步骤（3）所述干燥后还经研磨，制得二维层状结构材料kenyaite。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：

本发明通过在所限定的工艺条件下，合成了kenyaite，工艺简单，所制得的材料kenyaite具有二维层状结构且层间具有可交换的阳离子，在催化剂、纳米复合材料的填料、离子交换剂、吸附剂等方面有广泛的应用。

附图说明                                   

      图1是实例中制得的二维层状结构材料kenyaite的X-射线衍射图谱。

图2是实例中制得的二维层状结构材料kenyaite的扫描电镜图谱。

具体实施方式

下面通过实施例来详述本发明，但本发明的保护范围并不局限于这些实施例。

实施例1

     取0.4克氢氧化钠和2.12克碳酸钠先后溶于107.59克水中制成混合溶液，将混合溶液与5.81克沉淀白炭黑（含水7wt%）充分混合并搅拌15分钟，搅拌均匀后加入高压反应釜中在170℃下进行水热晶化60小时。产物经过滤、水洗至PH=7～8后在80℃下干燥4小时，即得二维层状结构材料kenyaite，如图2。如图1，通过X-射线衍射法进行定性分析，可知该二维层状结构材料kenyaite为单纯相。

实施例2

     取0.4克氢氧化钠和2.12克碳酸钠先后溶于80.32克水中制成混合溶液，将混合溶液与9.68克沉淀白炭黑（含水7wt%）充分混合并搅拌15分钟，搅拌均匀后加入高压反应釜中在190℃下进行水热晶化36小时。产物经过滤、水洗至PH=7～8后在80℃下干燥4小时，即得二维层状结构材料kenyaite，如图2。如图1，通过X-射线衍射法进行定性分析，可知该二维层状结构材料kenyaite为单纯相。

实施例3

    取0.4克氢氧化钠和2.12克碳酸钠先后溶于53.05克水中制成混合溶液，将混合溶液与13.55克沉淀白炭黑（含水7wt%）充分混合并搅拌15分钟，搅拌均匀后加入高压反应釜中在210℃下进行水热晶化12小时。产物经过滤、水洗至PH=7～8后在80℃下干燥4小时，即得二维层状结构材料kenyaite，如图2。如图1通过X-射线衍射法进行定性分析，可知该二维层状结构材料kenyaite为单纯相。