[发明专利]水滑石的制备方法

说明书

本发明涉及一种水滑石及其制备方法，属于无机合成材料技术领域。一种水滑石的制备方法，包括以下步骤：将Mg(OH)₂与NaHCO₃混合制成悬浮液；用砂磨机充分研磨，再转移到反应釜中，加热至50~100℃；再向反应釜中加入可溶性的含M²⁺的盐溶液与可溶性的铝酸盐溶液，在60~100℃下反应1~5小时；再升温至120~200℃反应2~5小时，得到浆液；将所述浆液脱水洗涤烘干磨粉，制得所述的水滑石。本发明结合了共沉淀法和水热合成法提出了一种新的制备方法，并且兼顾了共沉淀法和水热合成法的各自优势；本发明制得的水滑石产品，晶型好、纯度高、母液电导率低。

技术领域

本发明涉及一种水滑石的制备方法，属于无机合成材料技术领域。

背景技术

水滑石是一种层状材料，板层是由带正电的金属氢氧化物组成，层间为带负电荷的阴离子。由于水滑石板层阳离子及层间阴离子的种类和数量可调，且板层尺寸、层间距、以及形貌均可调，所以其应用领域广泛，在聚合物、能源、催化、药物、吸附等研究领域均有应用。

共沉淀法及水热法是水滑石传统的制备方法。

共沉淀法是以可溶性金属盐及氢氧化钠、碳酸钠为原料，会产生高浓度含盐废水，产品需要大量的水洗涤。如：CN104169219 A公开了一种粒径极小的水滑石粒子及其制造方法，该法将镁盐铝盐混合溶液、碳酸钠溶液及氢氧化钠溶液加入反应器中，再将反应后的浆液进行湿法研磨，可得到最终产品粒径为5~100nm的微细水滑石。该专利用镁盐铝盐作为原料，会产生高盐废水的处理问题，以及危化品氢氧化钠的使用。

而水热法常用水不溶性镁铝源，虽可减少高盐废水排放，但常伴有副产物产出，且反应温度较高，产物的晶型也不理想，设备成本投入大，能耗高。如：CN103930373A公开了一种水滑石制备方法，该法将原料氢氧化镁、氢氧化铝利用氧化锆珠湿法研磨，将所得浆液再进行水热处理，合成 BET 值和 Zr 的含量在规定的范围内的水滑石。该专利在合成水滑石过程中利用氢氧化镁、氢氧化铝作为原料，因其反应性较低，需要较高的反应温度（≥170℃），并且会有勃姆石 (AlO(OH))、片钠铝石 (NaAl(OH)₂CO₃) 、Mg(OH)₂等副产物。

发明内容

本发明要解决上述问题，从而提供一种水滑石的制备方法。采用本发明方法具有能耗低、用水量少、反应性好的特点，依照此法制得的水滑石产品具有晶型好、母液电导率低、纯度高的优点。

本发明解决上述问题的技术方案如下：

一种水滑石的制备方法，所述水滑石的化学式为：

M²⁺_xM³⁺_y(OH)_2x+3y-x/2(CO₃)_x/4·mH₂O；

其中，M²⁺为二价金属离子，选自Mg²⁺、Ca²⁺、Ni²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Co²⁺、Pd²⁺、Fe ²⁺中的一种或多种；

M³⁺为三价金属离子，选自Al³⁺、Ga³⁺、In³⁺中的一种或多种；

x、y 为正数，且x/y＝2.0~3.0；m为结合水的分子数，m＝3.5~4.0；

该方法包括以下步骤：

a、将Mg(OH)₂与NaHCO₃混合制成悬浮液；