滴加至镁铝水滑石水溶液中;
(4)将上述混合液搅拌5分钟后,迅速将反应液置入冰域中冷却至室温,反应结束;
(5)将上述反应体系离心分离得到晶体,将晶体反复用蒸馏水清洗,直至滤液pH=7?8,将该晶体在90°C下干燥,干燥后得到产物[Mg3Al (OH) 8]7 (PW11O39)。
[0024]实施例4
(1)配置浓度为20mmol/L的H3PW12O4tl水溶液,用NaOH水溶液调节PH值,PH值为5.0,备用;
(2)配制lOOmmol/L的镁铝水滑石[Mg3Al(OH)8](NO3)水溶液,边搅拌边加热;
(3)将上述镁铝水滑石水溶液10mL加热到85°C,取上述H3PW12O4tl水溶液50ml快速滴加至镁铝水滑石水溶液中;
(4)将上述混合液搅拌10分钟后,迅速将反应液置入冰域中冷却至室温,反应结束;
(5)将上述反应体系离心分离得到晶体,将晶体反复用蒸馏水清洗,直至滤液pH=8?9,将该晶体在80°C下干燥,干燥后得到产物[Mg3Al (OH) 8]7 (PW11O39)。
[0025]实施例5
(1)配置浓度为30mmol/L的H3PW12O4tl水溶液,用NaOH水溶液调节PH值,PH值为3.5,备用;
(2)配置浓度为lOOmmol/L的镁铝水滑石[Mg3Al(OH)8] (NO3)水溶液,边搅拌边加热;
(3)将上述镁铝水滑石水溶液10mL加热到90°C,取上述H3PW12O4tl水溶液50ml快速滴加至镁铝水滑石水溶液中;
(4)将上述混合液搅拌5分钟后,迅速将反应液置入冰域中冷却至室温,反应结束;
(5)将上述反应体系离心分离得到晶体,将晶体反复用蒸馏水清洗,直至滤液pH=8?9,将该晶体在80°C下干燥,干燥后得到产物[Mg3Al (OH) 8]7 (PW11O39)。
[0026]实施例6
取实施例5各物质进行分析,得到以下分析结果:
对产物进行XRD分析:如图1所示,其中a为[Mg3Al (OH) 8] (NO3),b为[Mg3Al (OH)8] 7 (PW11O39),得到[Mg3Al (OH) 8] 7 (Pff11O39)的d003衍射面吸收峰前移,峰强增大,同时在
29 =12.45° ,18.81° ,24.91°均有吸收峰,通道高度由原来的d=7.9埃增加到d=14.4埃,此时(PW11O39)7B经替代NO 3_进入阴离子层间,具有良好的晶型结构。
[0027]对产物进行FT-1R分析:[Mg3Al] _勵3在1384cm_l和827cm_l处有NO「离子的特征振动峰(v3、v2振动模式)。经离子交换后,[Mg3Al] _顯3中NO 3_离子的特征振动峰逐渐减弱并消失,取而代之的是12-PW1204(I3_的特征吸收峰,表明12-PW 1204(i3_取代了 N03_进入水滑石层间,并保持了原有的Keggin结构。而且12-PW1204(^进入水滑石的层间后,v P-Oa吸收峰发生了分峰,在1082.45 cm—1和1057.44cm—1形成了两个吸收峰,这说明12-PW 1204(|3—结构中失去单个WO6八面体,形成了缺位PW11O39'但仍然保持了原有的Keggin结构。因此柱撑镁铝水滑石的分子式应该写为[Mg3Al (OH)J7(Pff11O39)。
[0028]对产物进行TEM分析:如图2所示,TEM扫描图片较为清晰,由图我们可以看出,[Mg3Al=-PW11O39具有良好的晶型结构,呈现典型的层片结构,且层片较薄,颗粒呈六方晶形且大小分布均匀,样品颗粒是由多个单晶粒子组成的多晶体。如图3所示,由衍射图可以看出,柱撑后的镁铝水滑石呈现出晶态,衍射环清晰可见。因此可以判断,具有Td对称结构的Keggin型12-磷鹤杂多酸,可以通过直接离子交换法进入层间通道较小的[Mg3Al]_LDH层间,插层产物保持了良好的层状结构。
【主权项】
1.一种杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:包括以下步骤: (1)配置摩尔浓度为20-100mmol/L的磷鹤酸水溶液,备用; (2)配置摩尔浓度为100mmol/L的镁铝水滑石水溶液,边搅拌边加热; (3)将上述镁铝水滑石水溶液10ml加热到85?100°C,取上述磷钨酸水溶液50ml快速滴加至镁铝水滑石水溶液中,其中磷鹤酸水溶液与镁铝水滑石水溶液的摩尔浓度比为1:1?5 ; (4)将上述混合液搅拌后,迅速将反应液置入冰域中冷却至室温,反应结束; (5)将上述反应体系离心分离得到晶体,将晶体反复用蒸馏水清洗,直至滤液pH=8?9,将该晶体在80-120°C下干燥,干燥后得到产物[Mg3Al (OH) 8] 7 (PW11O39)]。2.根据权利要求1所述的杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:所述步骤(I)中磷钨酸水溶液用NaOH水溶液调节PH值,PH值小于等于5.0。3.根据权利要求1所述的杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:所述步骤(I)中磷鹤酸水溶液浓度为30mmol/L。4.根据权利要求1所述的杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中镁铝水滑石水溶液温度为90°C。5.根据权利要求1所述的杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中磷鹤酸水溶液与镁铝水滑石水溶液的摩尔浓度比为1:3?3.5。6.根据权利要求1所述的杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中反应搅拌的时间为2-10分钟。7.根据权利要求6所述的杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中反应搅拌的时间为5分钟。8.根据权利要求1所述的杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法,其特征在于:所述步骤(5)中晶体在80 °C下干燥。
【专利摘要】本发明涉及一种杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法。该杂多酸柱撑碱性水滑石制备方法包括:配置磷钨酸水溶液备用;配置浓度为100mmol/L的镁铝水滑石水溶液100mL边搅拌边加热;将上述镁铝水滑石水溶液加热到85~100℃,取上述磷钨酸水溶液50ml快速滴加至镁铝水滑石水溶液中;将上述混合液搅拌后,迅速将反应液置入冰域中冷却至室温,反应结束;将上述反应体系离心分离得到晶体,将晶体反复用蒸馏水清洗,直至滤液pH=8~9,将该晶体干燥后得到产物。本发明方法工艺简单,原料要求低;操作便捷,耗时短,速度快;并且产物结晶度高,杂质少;反应时条件制约少,切实可行。
【IPC分类】B01J31/18, C01F7/00
【公开号】CN104944451
【申请号】CN201510310779
【发明人】张玉蕙
【申请人】张玉蕙
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月9日