[发明专利]钠过渡金属硅酸盐及其形成方法

权利要求书

1.一种形成大孔钠过渡金属硅酸盐材料的方法，所述材料包含由化学式(1)表示的组成：

A_aM¹_bM²_cX_dO_e (1)

其中

A是钠或者是钠与锂和/或钾的混合物；

M¹是一种或多种过渡金属；

M²是一种或多种金属和/或类金属；

X是硅或者是含有硅和选自磷、硼和铝中的一种或多种元素的混合物；

a>0；

b>0；

c≧0；

d≧1；并且

e≧2，所述方法包括：

将一种或多种过渡金属前体材料在溶剂中混合以形成过渡金属混合物；

向所述过渡金属混合物中加入一种或多种硅酸盐/酯前体以形成前体混合物；

调节所述前体混合物的pH以形成硅酸盐/酯和金属阳离子的沉淀物的混合物；

将包含所述沉淀物的混合物搅拌；

将包含所述沉淀物的经搅拌的混合物老化；

将包含所述沉淀物的经老化的混合物干燥以从其中除去所述溶剂，所述干燥形成一种或多种二次盐；

将包含所述沉淀物和所述一种或多种二次盐的混合物用另外的溶剂洗涤以除去所述二次盐；和

将经洗涤的混合物干燥。

2.根据权利要求1所述的方法，其还包括在洗涤之前将包含所述沉淀物和所述一种或多种二次盐的经老化和干燥的混合物退火。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述退火在120℃至1000℃的温度下进行10分钟至12小时的时间。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中所述一种或多种过渡金属前体包含氯化物、氟化物、碘化物、硫酸盐、硝酸盐和碳酸盐中的一种或多种。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中所述溶剂包含水、乙醇、乙二醇、甲醇、异丙醇、醚、乙腈和己醇中的一种或多种。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其中所述一种或多种硅酸盐/酯前体包含原硅酸四乙酯、偏硅酸钠和原硅酸钠中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述一种或多种硅酸盐/酯前体在加入到所述过渡金属混合物中之前溶解在硅酸盐/酯前体溶剂中，所述硅酸盐/酯前体溶剂包含原硅酸四乙酯、偏硅酸钠和原硅酸钠中的一种或多种。

8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中所述老化在25℃至80℃的温度下进行2小时至14天的时间。

9.根据权利要求1至8中的任一项所述的方法，其中所述干燥在真空烘箱中在100℃至150℃的温度下进行2小时至24小时的时间。

10.根据权利要求1至9中的任一项所述的方法，其中A是100％钠。

11.根据权利要求1至10中的任一项所述的方法，其中M¹是钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、钇、锆、铌、钼、铑、钯、银、镉、铪、钽、钨、锇、铂和金中的一种或多种。

12.根据权利要求1至11中的任一项所述的方法，其中M²是镁、锌、钙、铍、锶、钡、铝和硼中的一种或多种。

13.一种大孔钠过渡金属硅酸盐材料，所述材料包含由化学式(1)表示的组成：

A_aM¹_bM²_cX_dO_e(1)

其中

A是钠或者是钠与锂和/或钾的混合物；

M¹是一种或多种过渡金属；

M²是一种或多种金属和/或类金属；

X是硅或者是含有硅和选自磷、硼和铝中的一种或多种元素的混合物；

a>0；

b>0；

c≧0；

d≧1；并且

e≧2。