[发明专利]硅-过渡金属硅化物纳米复合材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，包括：

将含有前驱体、还原剂以及无机盐的混合物在500～900℃的温度下进行热反应得到；所述前驱体为含过渡金属离子的天然黏土矿物或经过渡金属离子改性后的改性黏土矿物。

2.根据权利要求1所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体与所述无机盐的质量之比为1:1～30。

3.根据权利要求2所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述无机盐包括氯化钠、氯化钾、氯化锂和氯化钙中至少一种。

4.根据权利要求1-3任一项所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原剂为还原性金属。

5.根据权利要求4所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体与所述还原性金属的质量之比为1:0.3～6。

6.根据权利要求4所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述还原性金属为镁、铝、钠、钾和钙中至少一种。

7.根据权利要求1所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述前驱体、所述还原剂以及所述无机盐均为过200目筛筛下的粉体。

8.根据权利要求1所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述天然黏土矿物中，所述过渡金属离子所占质量比大于或等于5％。

9.根据权利要求8所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述天然黏土矿物为鲕绿泥石、锰绿泥石、镍绿泥石、蛭石、铁海泡石、镍海泡石、铁坡缕石、铁蛇纹石、水黑云母、黑云母和绿脱石中至少一种。

10.根据权利要求1所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述改性黏土矿物是由黏土矿物经过渡金属离子改性后得到。

11.根据权利要求10所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，改性的方式为离子交换或者负载。

12.根据权利要求10所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述黏土矿物和所述过渡金属离子的质量之比为1:0.1～3。

13.根据权利要求10所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述黏土矿物为蒙脱石、蛭石、黑云母、白云母、伊利石、海泡石、坡缕石、高岭石和埃洛石中至少一种。

14.根据权利要求10所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述过渡金属离子包括铁、锰、钴、镍、铜、钛和锆中至少一种。

15.根据权利要求1所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，热反应时间为0.5～12h。

16.根据权利要求1所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，所述改性黏土矿物的制备方法包括：

将过渡金属离子柱撑剂与黏土矿物悬浊液混合反应，然后依次进行陈化、洗涤、离心、烘干和研磨得到。

17.根据权利要求16所述的硅-过渡金属硅化物纳米复合材料的制备方法，其特征在于，陈化过程是在55～65℃下反应20～30h。