专利名称：柱撑水滑石及其制备方法
技术领域：
本发明涉及水滑石及其制备方法。
背景技术：
层状双氢氧化物又称为水滑石(layered double hydroxides，简写为LDHs)，是由 金属双氢氧化物组成带正电荷的层板主体、层板间填充着阴离子客体、主-客体间通过超 分子作用力(静电力和氢键)结合而成的一类层柱晶体，这种独特的结构赋予它许多特殊 的性质，如碱性、酸性、热稳定性、记忆效应等。这些特殊的性质使其成为一种在吸附、离子 交换、催化和功能助剂等方面具有巨大潜力的新型无机功能材料，受到人们的广泛关注。现 有的柱撑水滑石的层间阴离子多为无机阴离子，因为水滑石中含有-0H，易形成氢键，进而 缩合产生硬团聚，致使因水滑石易团聚而使柱撑水滑石的应用受到限制，且现有的制备柱 撑水滑石的方法的合成时间一般为在10小时以上，合成时间长。
发明内容
本发明是为了解决现有的柱撑水滑石的易团聚及制备方法合成时间长的问题，而 提供柱撑水滑石及其制备方法。本发明的柱撑水滑石，水滑石的分子通式为[Μ^,Μ^ΟΗ^ΙΑΙ- · ζΗ20，其中 层板主体 M2+ 为 Mg2+、Ni2+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Cu2+ 或 Mn2+，层板主体 M3+ 为 Al3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+ 或 Co3+，层间阴离子 Αη_ 为 W042_、B4072_、Si032_、(PO3) 66_、P043_、C6H5S03_、C2042_、C4H4062_、C6H5O73"或 H5P(W2O7)82- ；0. 20 ^ χ ^ 0. 34，n为层间阴离子An_的电荷数，结晶水的数值ζ = l_3x/2+d， 其中 d = 0. 125。本发明的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行一、由M2+离子和M3+离子的硝 酸盐配制M2+离子与M3+离子的混合盐水溶液，其中混合盐水溶液中M2+离子的摩尔浓度为 1. 5mol/L, M2+离子与M3+离子的摩尔比为2 4 1 ；二、用氢氧化钠和碳酸钠配制碱性碳 酸钠水溶液，其中碱性碳酸钠水溶液中氢氧化钠的摩尔浓度为0. 6mol/L、氢氧化钠与碳酸 钠的摩尔比为1 0. 05 0. 75 ；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液与经步骤二得到的碱 性碳酸钠水溶液的体积比为1 2 4，量取经步骤一制备的混合盐水溶液和经步骤二得 到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液和碱性碳酸钠水 溶液滴入温度为70V 75°C、搅拌速度为1000转/分 1250转/分的水中，使混合盐水 溶液与碱性碳酸钠溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为70°C 75°C继续以速度为1000 转/分 1250转/分搅拌Ih 1. 5h，得到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波 烧结炉内，在温度为65°C 75°C的条件下晶化IOmin 20min，然后用水洗涤至pH值为7， 再在温度为70。C 75°C的条件下干燥8h 12h，研磨后得到层状双氢氧化物前驱体 ’五、 将经步骤四得到的层状双氢氧化物前驱体放在温度为400°C 500°C的马弗炉中烧结3h 5h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复合氧化物与氢氧化钠的摩尔比 为1 4 7、经步骤五制备的双金属复合氧化物与层间阴离子An_的摩尔比为1 0.6 3. 2、氢氧化钠的摩尔浓度为0. 5mol/L 1. Omol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化 物、氢氧化钠和层间阴离子An-的可溶性盐，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和层间阴离 子An_的可溶性盐溶于水中，配制成还原液；七、将经步骤六得到的还原液在温度为70°C 75°C的条件下搅拌Ih 1. 5h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为65°C 75°C的条件下 晶化15min 20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为70°C 75°C的条件下干燥8h 12h，研磨后得到柱撑水滑石；其中步骤一中所述的M2+为Mg2+、Ni2+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Cu2+或 Mn2+ ；M3+ 为 Al3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+ 或 Co3+ ；层间阴离子 An_ 为 TO42-、B4072-、Si032-、(PO3) 66—、P043—、 C6H5S03_、C2 042_、C4H4062_、C6H5O73"或 H5P (W2O7) 82_。由于合成的水滑石表面具有活性基团-0H，且表面能大，使得其表面结构很不稳 定，极易形成氢键产生软团聚，通过表面羟基或配位水分子缩合，产生硬团聚。另外，LDHs作 为聚合物助剂，必须与聚合物有很好的相容性并在聚合物中很好的分散，但LDHs属于无机 材料，与基质材料的界面性质不同，相容性差，同时现有的LDHs颗粒尺寸分布往往不均勻， 都造成水滑石在基质中分散性不好，直接或大量填充往往容易导致材料的力学性能下降。 本发明制备的柱撑水滑石通过引入体积较大的无机离子、有机阴离子及杂多酸离子，对其 进行了表面改性，使其表面钝化，可有效防止硬团聚的产生，并能改善其表面的物理化学性 能，增强其与基质的相容性，提高其在基质中的分散性，以达到提高材料的刚性、硬度、尺寸 稳定性的目的。另外，在微波晶化时由于在较短的时间里同时大量成核，微波场对离子和分 子的洛仑兹力作用，使得颗粒内部热运动和分子内部运动加剧，颗粒悬浮于溶液中，阻止颗 粒的硬团聚；同时从第一个粒子的形成到最后一个粒子的产生，其时间相差很小，微波晶化 能够最大限度地保证样品的生长环境一致也可以阻止团聚。除此之外，在制备前躯体过程 中，采用低饱和度双滴定也是为了最大限度保证反应环境的一致性，颗粒均勻不易团聚。由于微波晶化时辐射直接作用于反应分子，在滴定完成后，局部区域0H—浓度已 经达到形核所需要的最低过饱和浓度而产生晶核，在微波晶化下即进入爆发性形核阶段， 能同时成核且能大幅度缩短晶化时间，获得均勻细小的晶粒减小了反应活化能，从而加速 了反应的进程，比水热晶化法提高了原料的利用率，使本发明的柱撑水滑石纯净且结晶度 高，水滑石其层间的层间阴离子为结构复杂、体积较大的W042—、B4O72-, Si032—、(PO3)66—、P043—、 C6H5S03_、C2042_、C4H4062_、C6H5O广或H5P (W2O7) 82_，而且这些层间阴离子能够稳定分布于水滑石 的板层间，能够有效地增大层板间距，在赋予其阻燃性能、便于高分子大分子进入层间的同 时，保护高分子材料的力学性能；制备方法采用微波晶化与焙烧还原法相结合，使合成时间 大大缩短，其层间阴离子交换的过程仅需要10 20分钟，而水热合成法一般需要15小时， 是水热合成法的1/90 1/45。本发明制备的柱撑水滑石具有良好的结构规整性，粒子的粒 径为20nm lOOnm。可应用于高分子阻燃领域。
图1是具体实施方式
二十七制备的柱撑水滑石的X射线衍射谱图；图2是具体实 施方式二十七制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱图；图3是具体实施方式
二十八制 备的柱撑水滑石的X射线衍射谱图；图4是具体实施方式
二十八制备的柱撑水滑石的傅立 叶变换红外光谱图；图5是具体实施方式
二十八制备的柱撑水滑石的透射电镜图；图6是具体实施方式
二十九制备的柱撑水滑石的X射线衍射谱图；图7是具体实施方式
二十八制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱图；图8是具体实施方式
三十制备的柱撑水滑石的 X射线衍射谱图；图9是具体实施方式
三十制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱图； 图10是具体实施方式
三十一制备的柱撑水滑石的X射线衍射谱图；图11是具体实施方式
三十一制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱图；图12是具体实施方式
三十一制备的 柱撑水滑石的透射电镜图；图13是具体实施方式
三十二制备的柱撑水滑石的X射线衍射谱 图；图14是具体实施方式
三十二制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱图。
具体实施例方式具体实施方式
一本实施方式的柱撑水滑石，水滑石的分子通式为 [M2+^xM3+, (OH)2]xIAnIx7n · ζΗ20，其中层板主体 M2+ 为 Mg2+、Ni2+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Cu2+ 或 Mn2+， 层板主体 M3+ 为 Al3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+ 或 Co3+，层间阴离子 An_ 为 W042_、B4O72.、SiO:、(PO3) 66—、 P043-、C6H5SOpC2042-、C4H4062-、C6H5O73-或 H5P (W2O7)82- ；0. 20^x^0. 34，n 为层间阴离子 A『的 电荷数，结晶水的数值ζ = l_3x/2+d，其中d = 0. 125。本实施方式的柱撑水滑石，通过引入体积较大的无机离子、有机阴离子及杂多酸 离子对其进行了表面改性，使其表面钝化，可有效防止硬团聚的产生，并能改善其表面的物 理化学性能，增强其与基质的相容性，提高其在基质中的分散性，以达到提高材料的刚性、 硬度、尺寸稳定性的目的；而且柱撑水滑石纯净且结晶度高，层间阴离子能够稳定分布于水 滑石的板层间，能够有效地增大层板间距，在赋予其阻燃性能、便于高分子大分子进入层间 的同时，保护高分子材料的力学性能；制备方法采用微波晶化与焙烧还原法相结合，使合成 时间大大缩短，其层间阴离子交换的过程仅需要10 20分钟，而水热合成法一般需要15 小时，是水热合成法的1/90 1/45。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是0. 23 ^ χ ^ 0. 30。其 它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同的是x = 0. 26。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行一、由 M2+离子和M3+离子的硝酸盐配制M2+离子与M3+离子的混合盐水溶液，其中混合盐水溶液中 M2+离子的摩尔浓度为1.5mol/L，M2+离子与M3+离子的摩尔比为2 4 1 ；二、用氢氧化钠和 碳酸钠配制碱性碳酸钠水溶液，其中碱性碳酸钠水溶液中氢氧化钠的摩尔浓度为0. 6mol/ L、氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为1 0. 05 0. 75 ；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液与 经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 2 4，量取经步骤一制备的混合盐水溶 液和经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液 和碱性碳酸钠水溶液滴入温度为70°C 75°C、搅拌速度为1000转/分 1250转/分的水 中，使混合盐水溶液与碱性碳酸钠溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为70°C 75°C继续 以速度为1000转/分 1250转/分搅拌Ih 1. 5h，得到原料液；四、将经步骤三得到的原 料液放在微波烧结炉内，在温度为65°C 75°C的条件下晶化IOmin 20min，然后用水洗涤 至PH值为7，再在温度为70°C 75°C的条件下干燥8h 12h，研磨后得到层状双氢氧化物 前驱体；五、将经步骤四得到的层状双氢氧化物前驱体放在温度为400°C 500°C的马弗炉 中烧结3h 5h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复合氧化物与氢氧化钠的摩尔比为1 4 7、经步骤五制备的双金属复合氧化物与层间阴离子An_的摩尔比 为1 0. 6 3. 2、氢氧化钠的摩尔浓度为0. 5mol/L 1. Omol/L，称取经步骤五制备的双 金属复合氧化物、氢氧化钠和层间阴离子An-的可溶性盐，并将双金属复合氧化物、氢氧化 钠和层间阴离子An_的可溶性盐溶于水中，配制成还原液；七、将经步骤六得到的还原液在 温度为70V 75°C的条件下搅拌Ih 1. 5h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为65°C 750C的条件下晶化15min 20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为70°C 75°C的条件 下干燥8h 12h，研磨后得到柱撑水滑石；其中步骤一中所述的M2+为Mg2+、Ni2+、Zn2+、Co2+、 Cd2+、Cu2+ 或 Mn2+ ；M3+ 为 Al3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+ 或 Co3+ ；层间阴离子 An_ 为 WO,、B4072-、Si032-、 (PO3)广、P043_、C6H5S03_、C2042_、C4H4062_、C6H5O73"或 H5P (W2O7) 82_。本实施方式的柱撑水滑石，通过引入体积较大的无机离子、有机阴离子及杂多酸 离子对其进行了表面改性，使其表面钝化，可有效防止硬团聚的产生，并能改善其表面的物 理化学性能，增强其与基质的相容性，提高其在基质中的分散性，以达到提高材料的刚性、 硬度、尺寸稳定性的目的；而且柱撑水滑石纯净且结晶度高，层间阴离子能够稳定分布于水 滑石的板层间，能够有效地增大层板间距，在赋予其阻燃性能、便于高分子大分子进入层间 的同时，保护高分子材料的力学性能；制备方法采用微波晶化与焙烧还原法相结合，使合成 时间大大缩短，其层间阴离子交换的过程仅需要10 20分钟，而水热合成法一般需要15 小时，是水热合成法的1/90 1/45。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
四不同的是步骤一中M2+离子与 M3+离子的摩尔比为2. 2 3. 8 1。其它与具体实施方式
四相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
四或五不同的是步骤一中M2+离子 与M3+离子的摩尔比为3 1。其它与具体实施方式
四或五相同。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
四至六之一不同的是步骤二中氢 氧化钠与碳酸钠的摩尔比为1 0.10 0.70。其它与具体实施方式
四至六之一相同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
四至七之一不同的是步骤二中氢 氧化钠与碳酸钠的摩尔比为1 0.40。其它与具体实施方式
四至七之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
四至八之一不同的是步骤三中按 经步骤一制备的混合盐水溶液与经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 :2.2 3.8。其它与具体实施方式
四至八之一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
四至九之一不同的是步骤三中按 经步骤一制备的混合盐水溶液与经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 3。其 它与具体实施方式
四至九之一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
四至十之一不同的是步骤三中 将混合盐水溶液和碱性碳酸钠水溶液滴入温度为71V 74°C、搅拌速度为1050转/分 1200转/分的水中。其它与具体实施方式
四至十之一相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
四至十一之一不同的是步骤三 中将混合盐水溶液和碱性碳酸钠水溶液滴入温度为73°C、搅拌速度为1100转/分的水中。 其它与具体实施方式
四至十一之一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
四至十二之一不同的是步骤三 中滴加完毕后保持温度为71°C 74°C继续以速度为1050转/分 1200转/分搅拌1. Ih 1.4h。其它与具体实施方式
四至十二之一相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
四至十三之一不同的是步骤三 中滴加完毕后保持温度为72°C继续以速度为1100转/分搅拌1. 3h。其它与具体实施方式
四至十三之一相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
四至十四之一不同的是步骤三 中滴加完毕后保持温度为72°C继续以速度为1100转/分搅拌1. 3h。其它与具体实施方式
四至十四之一相同。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
四至十五之一不同的是步骤 四中将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为66 °C 74°C的条件下晶化 Ilmin 18min。其它与具体实施方式
四至十五之一相同。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
四至十六之一不同的是步骤四 中将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为70°C的条件下晶化15min。其它 与具体实施方式
四至十六之一相同。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
四至十七之一不同的是步骤四 中干燥的温度为71°C 74°C，干燥的时间为9h llh。其它与具体实施方式
四至十七之一 相同。
具体实施方式
十九本实施方式与具体实施方式
四至十八之一不同的是步骤四 中干燥的温度为73°C，干燥的时间为10h。其它与具体实施方式
四至十八之一相同。
具体实施方式
二十本实施方式与具体实施方式
四至十九之一不同的是步骤五 中马弗炉的温度为410°C 490°C，烧结3. 2h 4. 8h。其它与具体实施方式
四至十九之一 相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与具体实施方式
四至二十之一不同的是步骤 五中马弗炉的温度为450°C，烧结4h。其它与具体实施方式
四至二十之一相同。
具体实施方式
二十二 本实施方式与具体实施方式
四至二十一之一不同的是步 骤六中经步骤五制备的双金属复合氧化物与氢氧化钠的摩尔比为1 4. 5 6. 5、经步骤五 制备的双金属复合氧化物与层间阴离子An_的摩尔比为1 0.8 3.0、氢氧化钠的摩尔浓 度为0. 6mol/L 0. 9mol/L。其它与具体实施方式
四至二i^一之一相同。
具体实施方式
二十三本实施方式与具体实施方式
四至二十二之一不同的是步 骤六中经步骤五制备的双金属复合氧化物与氢氧化钠的摩尔比为1 5. 5、经步骤五制备 的双金属复合氧化物与层间阴离子An_的摩尔比为1 2、氢氧化钠的摩尔浓度为0.7mol/ L。其它与具体实施方式
四至二十二之一相同。
具体实施方式
二十四本实施方式与具体实施方式
四至二十三之一不同的是步 骤七中将经步骤六得到的还原液在温度为71°C 74°C的条件下搅拌1. Ih 1. 4h，然后再 放在微波烧结炉内，在温度为68°C 72°C的条件下晶化16min 19min。其它与具体实施 方式四至二十三之一相同。
具体实施方式
二十五本实施方式与具体实施方式
四至二十四之一不同的是步 骤七中将经步骤六得到的还原液在温度为73°C的条件下搅拌1. 3h，然后再放在微波烧结 炉内，在温度为70°C的条件下晶化18min。其它与具体实施方式
四至二十四之一相同。
具体实施方式
二十六本实施方式与具体实施方式
四至二十五之一不同的是步骤七中干燥温度为71°C 74°C，干燥时间为9h llh。其它与具体实施方式
四至二十五之 一相同。
具体实施方式
二十七本实施方式的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行 一、由Mg (NO3) 2 · 6H20与Al (NO3) 3 · 9H20配制混合盐的水溶液，其中混合盐水溶液中Mg2+离 子的摩尔浓度为1.5mol/L，Mg2+离子与Al3+离子的摩尔比为3 1 ；二、按氢氧化钠的摩尔 浓度为0. 6mol/L、碳酸钠的摩尔浓度为0. 45mol/L称取氢氧化钠、碳酸钠和水并将氢氧化 钠和碳酸钠加入水中，得到碱性碳酸钠水溶液；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液与经步 骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 3，量取经步骤一制备的混合盐水溶液和经 步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入到恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液和碱 性碳酸钠水溶液滴入温度为70°C、搅拌速度为1000转/分的水中，使混合盐水溶液与碱性 碳酸钠水溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为70°C继续以速度为1000转/分搅拌lh， 得到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为75°C的条件下晶 化lOmin，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70°C的条件下干燥12h，研磨后得到层状 双氢氧化物MgAl-CO3-LDHs前驱体；五、将经步骤四得到的MgAl-CO3-LDHs前驱体放在温度 为400°C的马弗炉中烧结3h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复合氧 化物与氢氧化钠的摩尔比为1 4、层状双氢氧化物与NaJO4 · 2H20的摩尔比为1 3.2、 氢氧化钠的摩尔浓度为0. 8mol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化物、氢氧化钠和 Na2WO4 · 2H20，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和Na2WO4 · 2H20溶于水中，配制成还原液； 七、将经步骤六得到的还原液在温度为70°C的条件下搅拌lh，然后再放在微波烧结炉内， 在温度为75°C的条件下晶化20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75°C的条件下干 燥12h，研磨后得到柱撑水滑石。本实施方式得到的柱撑水滑石的结构式为Mg6Al2 (OH) 16W04 ·6Η20，其X射线衍射图 如图1所示，从图1可以看出，反映水滑石层状结构的(003)、(006)和(009)晶面的特征衍 射峰和反映层板结构的(110)特征衍射峰，基线低平，峰形尖耸，(110)特征衍射双峰对称 性良好。本实施方式制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱如图2所示，从图2可以看 出，在3500CHT1附近产生宽大的吸收峰，这是羟基中O-H键伸缩振动的特征峰，说明LDHs中 存在大量缔合状态羟基。在1636CHT1处为层间H2O剪式弯曲振动峰；1360CHT1附近有层间 少量CO:的吸收特征峰，这是制备LDHs过程中难以避免引入的。在856CHT1处附近也有较 强的吸收峰，是W-O伸缩振动的特征峰；在426CHT1附近出现的吸收峰，是W-O弯曲振动的特 征峰。这两个特征峰基本可以说明LDHs中存在WO/—结构，由此可以看出阴离子WO/—成功 地进入了水滑石层间。本实施方式的制备的柱撑水滑石Mg6Al2 (OH) 16W04 · 6H20,通过微波晶化，由于在较 短的时间里同时大量成核，微波场对离子和分子的洛仑兹力作用，使得颗粒内部热运动和 分子内部运动加剧，颗粒悬浮于溶液中，阻止颗粒的硬团聚；同时从第一个粒子的形成到最 后一个粒子的产生，其时间相差很小，微波晶化能够最大限度地保证样品的生长环境一致 也可以阻止团聚。除此之外，在制备前躯体过程中，采用低饱和度双滴定也是为了最大限度 保证反应环境的一致性，颗粒均勻不易团聚；而且柱撑水滑石纯净且结晶度高，层间阴离子 能够稳定分布于水滑石的板层间，能够有效地增大层板间距，在赋予其阻燃性能、便于高分 子大分子进入层间的同时，保护高分子材料的力学性能；制备方法采用微波晶化与焙烧还原法相结合，使合成时间大大缩短，其层间阴离子交换的过程仅需要20min，而水热合成法 一般需要15小时，是水热合成法的1/45。
具体实施方式
二十八本实施方式的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行 一、由Mg (NO3) 2 · 6H20与Al (NO3) 3 · 9H20配制混合盐的水溶液，其中混合盐水溶液中Mg2+离 子的摩尔浓度为1.5!1101/1，1%2+离子与六13+离子的摩尔比为3.5 1;二、按氢氧化钠的摩 尔浓度为0. 6mol/L、碳酸钠的摩尔浓度为0. 3mol/L称取氢氧化钠、碳酸钠和水并将氢氧化 钠和碳酸钠加入水中，得到碱性碳酸钠水溶液；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液与经步 骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 4，量取经步骤一制备的混合盐水溶液和经 步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液和碱性 碳酸钠水溶液滴入温度为70°C、搅拌速度为1200转/分的水中，使混合盐水溶液与碱性 碳酸钠溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为70°C继续以速度为1200转/分搅拌lh，得 到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为70°C的条件下晶化 15min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70°C的条件下干燥10h，研磨后得到层状双 氢氧化物MgAl-CO3-LDHs前驱体；五、将经步骤四得到的MgAl-CO3-LDHs前驱体放在温度为 450°C的马弗炉中烧结3h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复合氧化 物与氢氧化钠的摩尔比为1 5、双金属复合氧化物与C6H5SO3Na^H2O的摩尔比为1 3.2、 氢氧化钠的摩尔浓度为0. 8mol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化物、氢氧化钠和 C6H5SO3Na · H2O,并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和C6H5SO3Na · H2O溶于水中，配制成还原 液；七、将经步骤六得到的还原液在温度为70°C的条件下搅拌1. 2h，然后再放在微波烧结 炉内，在温度为73°C的条件下晶化18min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75°C的条件 下干燥llh，研磨后得到柱撑水滑石。 本实施方式得到的柱撑水滑石的结构式为Mg6Al2 (OH) 16 (C6H5SO3) 2 · 6H20,其X射线 衍射图如图3所示，从图3可以看出，反映水滑石层状结构的(003)、(006)和(009)晶面的 特征衍射峰和反映层板结构的(110)特征衍射峰，基线低平，峰形尖耸，(110)特征衍射双 峰对称性良好。本实施方式制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱如图4所示，从图4 可以看出，在3500CHT1附近产生宽大的吸收峰，这是羟基中O-H键伸缩振动的特征峰，说明 MgAl-C6H5SO3-LDHs中存在大量缔合状态羟基。在1640CHT1处附近出现的吸收峰，是C = C 骨架伸缩的特征峰，在650CHT1处附近出现的吸收峰，是C-H变形振动和δ (环)(单取代) 的特征峰，说明MgAl-C6H5SO3-LDHs中存在苯环结构。在1380CHT1和1125CHT1处附近出现的 吸收峰，是S = 0不对称伸缩振动和S = O对称伸缩振动的特征峰，说明MgAl-C6H5SO3-LDHs 中存在磺酸结构。通过红外谱图能够说明，采用焙烧还原法成功地将C6H5SO3-引入LDHs中。 本实施方式制备的柱撑水滑石的透射电镜图如图5所示，从图5可以看出微波晶化低饱和 态共沉淀制得样品为很薄的六边形状纳米级粒子，产物粒径分布较窄，分散性较好，颗粒团 聚少，粒径约在20nm IOOnm之间。这主要是因为在微波制备样品中，碱和盐液滴定速度 较慢，且PH控制在9 10，溶液中金属离子与0H_、C6H5SO3-分布较均勻，开始形成的晶核 较少，随着滴定的进行，晶核逐渐增多，直到滴定完成。再加上微波晶化时在较短的时间里 同时大量成核，微波场对离子和分子的洛伦兹力作用，使得颗粒内部热运动和分子内部运 动加剧，颗粒悬浮于溶液中，可以最大限度保证样品的生长环境的一致性，以及有机阴离子 C6H5SO3-的表面改性作用，使其表面钝化，防止因LDHs表面具有活性基团-OH形成氢键产生
10软团聚，进而防止LDHs进一步缩合产生硬团聚。而且柱撑水滑石纯净且结晶度高，层间阴 离子能够稳定分布于水滑石的板层间，能够有效地增大层板间距，在赋予其阻燃性能、便于 高分子大分子进入层间的同时，保护高分子材料的力学性能；制备方法采用微波晶化与焙 烧还原法相结合，使合成时间大大缩短，其层间阴离子交换的过程仅需要18min，而水热合 成法一般需要15小时，是水热合成法的1/50。
具体实施方式
二十九本实施方式的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行 一、由Mg (NO3) 2 · 6H20与Al (NO3) 3 · 9H20配制混合盐的水溶液，其中混合盐水溶液中Mg2+离 子的摩尔浓度为1.5mol/L，Mg2+离子与Al3+离子的摩尔比为2 1 ；二、按氢氧化钠的摩尔 浓度为0. 6mol/L、碳酸钠的摩尔浓度为0. 2mol/L称取氢氧化钠、碳酸钠和水并将氢氧化钠 和碳酸钠加入水中，得到碱性碳酸钠水溶液；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液与经步骤 二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 2. 5，量取经步骤一制备的混合盐水溶液和经 步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入到恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液和碱 性碳酸钠水溶液滴入温度为72°C、搅拌速度为1100转/分的水中，使混合盐水溶液与碱性 碳酸钠水溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为72°C继续以速度为1100转/分搅拌1. Ih, 得到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为65°C的条件下晶 化18min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73°C的条件下干燥10h，研磨后得到层状 双氢氧化物MgAl-CO3-LDHs前驱体；五、将经步骤四得到的MgAl-CO3-LDHs前驱体放在温度 为480°C的马弗炉中烧结4h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复合氧 化物与氢氧化钠的摩尔比为1 6、双金属复合氧化物与Na3PO4 · 12H20的摩尔比为1 2、 氢氧化钠的摩尔浓度为0. 9mol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化物、氢氧化钠和 Na3PO4 · 12H20,并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和Na3PO4 · 12H20溶于水中，配制成还原液； 七、将经步骤六得到的还原液在温度为70°C的条件下搅拌lh，然后再放在微波烧结炉内， 在温度为70°C的条件下晶化20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75°C的条件下干 燥10h，研磨后得到柱撑水滑石。本实施方式得到的柱撑水滑石的结构式为Mg6Al2 (OH) 16 (PO4) 2/3 · 6H20,其X射线衍 射图如图6所示，从图6可以看出，反映水滑石层状结构的(003)、(006)和(009)晶面的特 征衍射峰和反映层板结构的(110)特征衍射峰，基线低平，峰形尖耸，(110)特征衍射双峰 对称性良好。本实施方式制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱如图7所示，从图7可 以看出，在1375CHT1和1060CHT1处的峰为水滑石阴离子P043_的特征吸收峰，1375cm"1附近 为P = 0键的伸缩振动吸收峰，1060cm—1为P-O键的伸缩振动吸收峰，由此可以看出阴离子 PO43-成功地进入了水滑石层间。本实施方式的制备的柱撑水滑石Mg6Al2(OH)16(PO4)273 · 6H20，通过微波晶化，由于 在较短的时间里同时大量成核，微波场对离子和分子的洛仑兹力作用，使得颗粒内部热运 动和分子内部运动加剧，颗粒悬浮于溶液中，阻止颗粒的硬团聚；同时从第一个粒子的形成 到最后一个粒子的产生，其时间相差很小，微波晶化能够最大限度地保证样品的生长环境 一致也可以阻止团聚。除此之外，在制备前躯体过程中，采用低饱和度双滴定也是为了最大 限度保证反应环境的一致性，颗粒均勻不易团聚；而且柱撑水滑石纯净且结晶度高，层间阴 离子能够稳定分布于水滑石的板层间，能够有效地增大层板间距，在赋予其阻燃性能、便于 高分子大分子进入层间的同时，保护高分子材料的力学性能；制备方法采用微波晶化与焙烧还原法相结合，使合成时间大大缩短，其层间阴离子交换的过程仅需要20min，而水热合 成法一般需要15小时，是水热合成法的1/45。
具体实施方式
三十本实施方式的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行一、 由Mg(NO3)2 · 6H20与Al (NO3)3 · 9H20配制混合盐的水溶液，其中混合盐水溶液中Mg2+离子 的摩尔浓度为1.5mol/L，Mg2+离子与Al3+离子的摩尔比为2 1 ；二、按氢氧化钠的摩尔浓 度为0. 6mol/L、碳酸钠的摩尔浓度为0. lmol/L称取氢氧化钠、碳酸钠和水并将氢氧化钠和 碳酸钠加入水中，得到碱性碳酸钠水溶液；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液与经步骤二 得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 1.5，量取经步骤一制备的混合盐水溶液和经步 骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入到恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液和碱性 碳酸钠水溶液滴入温度为75°C、搅拌速度为1200转/分的水中，使混合盐水溶液与碱性碳 酸钠水溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为75°C继续以速度为1200转/分搅拌1. 5h， 得到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为75°C的条件下晶 化15min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73°C的条件下干燥9h，研磨后得到层状双 氢氧化物MgAl-CO3-LDHs前驱体；五、将经步骤四得到的MgAl-CO3-LDHs前驱体放在温度为 490°C的马弗炉中烧结4h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复合氧化 物与氢氧化钠的摩尔比为1 6、双金属复合氧化物与C6H5Na3O7 ·2Η20的摩尔比为1 1、 氢氧化钠的摩尔浓度为0. 7mol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化物、氢氧化钠和 C6H5Na3O7 · 2H20，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和C6H5Na3O7 · 2H20溶于水中，配制成还原 液；七、将经步骤六得到的还原液在温度为70°C的条件下搅拌lh，然后再放在微波烧结炉 内，在温度为73°C的条件下晶化15min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75°C的条件下 干燥8h，研磨后得到柱撑水滑石。本实施方式得到的柱撑水滑石的结构式为Mg6Al2 (OH) 16 (C6H5O7) 2/3 · 6H20,其X射线 衍射图如图8所示，从图8可以看出，反映水滑石层状结构的(003)、(006)和(009)晶面的 特征衍射峰和反映层板结构的(110)特征衍射峰，基线低平，峰形尖耸，(110)特征衍射双 峰对称性良好。本实施方式制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱如图9所示，从图9 可以看出，在1380CHT1附近的吸收峰为水滑石阴离子C6H5O广中羧酸根离子的典型特征吸收 峰，由此可以看出阴离子C6H5O73-成功地进入了水滑石层间。本实施方式的制备的柱撑水滑石Mg6Al2 (OH)16 (C6H5O7)2/3·6Η20，通过引入有机阴离 子C6H5O73-离子对其进行了表面改性，使其表面钝化，可有效防止硬团聚的产生，并能改善其 表面的物理化学性能，增强其与基质的相容性，提高其在基质中的分散性，以达到提高材料 的刚性、硬度、尺寸稳定性的目的；而且柱撑水滑石纯净且结晶度高，层间阴离子能够稳定 分布于水滑石的板层间，能够有效地增大层板间距，在赋予其阻燃性能、便于高分子大分子 进入层间的同时，保护高分子材料的力学性能；制备方法采用微波晶化与焙烧还原法相结 合，使合成时间大大缩短，其层间阴离子交换的过程仅需要15min，而水热合成法一般需要 15小时，是水热合成法的1/60。
具体实施方式
三十一本实施方式的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行 一、由Mg (NO3) 2 · 6H20与Al (NO3) 3 · 9H20配制混合盐的水溶液，其中混合盐水溶液中Mg2+离 子的摩尔浓度为1.5mol/L，Mg2+离子与Al3+离子的摩尔比为2 0.5;二、按氢氧化钠的 摩尔浓度为0. 6mol/L、碳酸钠的摩尔浓度为0. lmol/L称取氢氧化钠、碳酸钠和水并将氢氧化钠和碳酸钠加入水中，得到碱性碳酸钠水溶液；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液 与经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 1，量取经步骤一制备的混合盐水溶 液和经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入到恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶 液和碱性碳酸钠水溶液滴入温度为70°c、搅拌速度为1000转/分的水中，使混合盐水溶 液与碱性碳酸钠水溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为70°C继续以速度为1000转/分 搅拌1. 5h，得到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为70°C 的条件下晶化20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73°C的条件下干燥10h，研磨 后得到MgAl-CO3-LDHs前驱体；五、将经步骤四得到的MgAl-CO3-LDHs前驱体放在温度为 500°C的马弗炉中烧结5h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复合氧化 物与氢氧化钠的摩尔比为1 6、双金属复合氧化物与C4H4O6Na2 · 2H20的摩尔比为1 1、 氢氧化钠的摩尔浓度为0. 7mol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化物、氢氧化钠和 C4H4O6Na2 · 2H20，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和C4H4O6Na2 · 2H20溶于水中，配制成还原 液；七、将经步骤六得到的还原液在温度为72°C的条件下搅拌1. 3h，然后再放在微波烧结 炉内，在温度为73°C的条件下晶化15min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为73°C的条件 下干燥10h，研磨后得到柱撑水滑石。本实施方式得到的柱撑水滑石的结构式为Mg6Al2 (OH) 16 (C4H4O6) ·6Η20，其X射线衍 射图如图10所示，从图10可以看出，反映水滑石层状结构的(003)、(006)和(009)晶面 的特征衍射峰和反映层板结构的(110)特征衍射峰，基线低平，峰形尖耸，(110)特征衍射 双峰对称性良好。本实施方式制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱如图11所示，从图 11可以看出，在1390cm—1附近的吸收峰为水滑石阴离子C4H4O62.中羧酸根离子的典型特征 吸收峰，由此可以看出阴离子C4H4O62-成功地进入了水滑石层间。本实施方式制备的柱撑水 滑石的透射电镜图如图12所示，从图12可以看出微波晶化低饱和态共沉淀制得样品为很 薄的六边形状纳米级粒子，产物粒径分布较窄，分散性较好，颗粒团聚少，粒径约在20nm IOOnm之间。这主要是因为在微波制备样品中，碱和盐液滴定速度较慢，且pH控制在9 10，溶液中金属离子与OH—、C4H4O62-分布较均勻，开始形成的晶核较少，随着滴定的进行，晶 核逐渐增多，直到滴定完成。再加上微波晶化时在较短的时间里同时大量成核，微波场对离 子和分子的洛伦兹力作用，使得颗粒内部热运动和分子内部运动加剧，颗粒悬浮于溶液中， 可以最大限度保证样品的生长环境的一致性，以及有机阴离子C4H4062_的作用，防止因LDHs 表面具有活性基团-OH形成氢键产生软团聚，进而防止LDHs进一步缩合产生硬团聚。制备 方法采用微波晶化与焙烧还原法相结合，使合成时间大大缩短，其层间阴离子交换的过程 仅需要15min，而水热合成法一般需要15小时，是水热合成法的1/60。
具体实施方式
三十二 本实施方式的柱撑水滑石的制备方法按以下步骤进行 一、由Mg (NO3) 2 · 6H20与Al (NO3) 3 · 9H20配制混合盐的水溶液，其中混合盐水溶液中Mg2+离 子的摩尔浓度为1.5mol/L，Mg2+离子与Al3+离子的摩尔比为2 1. 5 ；二、按氢氧化钠的摩 尔浓度为0. 6mol/L、碳酸钠的摩尔浓度为0. 15mol/L称取氢氧化钠、碳酸钠和水并将氢氧 化钠和碳酸钠加入水中，得到碱性碳酸钠水溶液；三、按经步骤一制备的混合盐水溶液与经 步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 2. 5，量取经步骤一制备的混合盐水溶液 和经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入到恒压滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液 和碱性碳酸钠水溶液滴入温度为70°C、搅拌速度为1050转/分的水中，使混合盐水溶液与碱性碳酸钠水溶液同时滴完，滴加完毕后保持温度为70°c继续以速度为1050转/分搅拌 1. 5h，得到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为70°C的条件 下晶化20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73°C的条件下干燥10h，研磨后得到 层状双氢氧化物MgAl-CO3-LDHs前驱体；五、将经步骤四得到的MgAl-CO3-LDHs前驱体放在 温度为420°C的马弗炉中烧结5h，得到双金属复合氧化物；六、按经步骤五制备的双金属复 合氧化物与氢氧化钠的摩尔比为1 6. 5、双金属复合氧化物与Na2B4O7* IOH2O的摩尔比为 1 2、氢氧化钠的摩尔浓度为0.7mol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化物、氢氧化 钠和Na2B4O7 · IOH2O,并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和Na2B4O7 · IOH2O溶于水中，配制成 还原液；七、将经步骤六得到的还原液在温度为75°C的条件下搅拌lh，然后再放在微波烧 结炉内，在温度为75°C的条件下晶化20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75°C的条 件下干燥12h，研磨后得到柱撑水滑石。 本实施方式得到的柱撑水滑石的结构式为Mg6Al2(OH)16B4O7WH2O,其X射线衍射图 如图13所示，从图13可以看出，反映水滑石层状结构的(003)、(006)和(009)晶面的特征 衍射峰和反映层板结构的(110)特征衍射峰，基线低平，峰形尖耸，(110)特征衍射双峰对 称性良好。本实施方式制备的柱撑水滑石的傅立叶变换红外光谱如图14所示，从图14可 以看出，在1380CHT1和630CHT1附近的吸收峰为水滑石阴离子B4072_的特征吸收峰，1380CHT1 附近为B-O键的伸缩振动峰；630cm—1附近为硼螺结构骨架振动吸收峰，由此可以看出阴离 子B4O广成功地进入了水滑石层间，而且B4O广离子钝化了表面，可有效防止硬团聚的产生， 制备方法采用微波晶化与焙烧还原法相结合，使合成时间大大缩短，其层间阴离子交换的 过程仅需要20min，而水热合成法一般需要15小时，是水热合成法的1/45。
权利要求
柱撑水滑石，其特征在于柱撑水滑石的分子通式为[M2+1 xM3+x(OH)2]x+[An ]x/n·zH2O，其中层板主体M2+为Mg2+、Ni2+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Cu2+或Mn2+，层板主体M3+为Al3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+或Co3+，层间阴离子An 为WO42 、B4O72 ，、SiO32 、(PO3)66 、PO43 、C6H5SO3 、C2O42 、C4H4O62 、C6H5O73 或H5P(W2O7)82 ；0.20≤x≤0.34，n为层间阴离子An 的电荷数，结晶水的数值z＝1 3x/2+d，其中d＝0.125。
2.根据权利要求1所述的柱撑水滑石，其特征在于0.23 < χ < 0. 30。
3.如权利要求1所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于柱撑水滑石的制备方法 按以下步骤进行一、由M2+离子和M3+离子的硝酸盐配制M2+离子与M3+离子的混合盐水溶 液，其中混合盐水溶液中M2+离子的摩尔浓度为1.5mol/L，M2+离子与M3+离子的摩尔比为 2 4 1 ；二、用氢氧化钠和碳酸钠配制碱性碳酸钠水溶液，其中碱性碳酸钠水溶液中氢 氧化钠的摩尔浓度为0. 6mol/L、氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为1 0. 05 0. 75 ；三、按经 步骤一制备的混合盐水溶液与经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 2 4， 量取经步骤一制备的混合盐水溶液和经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液并分别加入恒压 滴液漏斗中，然后将混合盐水溶液和碱性碳酸钠水溶液滴入温度为70°C 75°C、搅拌速度 为1000转/分 1250转/分的水中，使混合盐水溶液与碱性碳酸钠溶液同时滴完，滴加完 毕后保持温度为70°C 75°C继续以速度为1000转/分 1250转/分搅拌Ih 1. 5h，得 到原料液；四、将经步骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为65°C 75°C的条件 下晶化IOmin 20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70V 75°C的条件下干燥 8h 12h，研磨后得到层状双氢氧化物前驱体；五、将经步骤四得到的层状双氢氧化物前驱 体放在温度为400°C 500°C的马弗炉中烧结3h 5h，得到双金属复合氧化物；六、按经步 骤五制备的双金属复合氧化物与氢氧化钠的摩尔比为1 4 7、经步骤五制备的双金属 复合氧化物与层间阴离子An_的摩尔比为1 0. 6 3. 2、氢氧化钠的摩尔浓度为0. 5mol/ L 1. Omol/L，称取经步骤五制备的双金属复合氧化物、氢氧化钠和层间阴离子An_的可溶 性盐，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和层间阴离子An-的可溶性盐溶于水中，配制成还 原液；七、将经步骤六得到的还原液在温度为70V 75°C的条件下搅拌Ih 1. 5h，然后 再放在微波烧结炉内，在温度为65°C 75°C的条件下晶化15min 20min，接着用水洗涤 至PH值为7，在温度为70°C 75°C的条件下干燥8h 12h，研磨后得到柱撑水滑石；其中 步骤一中所述的 M2+ 为 Mg2+、Ni2+、Zn2+、Co2+、Cd2+、Cu2+ 或 Mn2+ ；M3+ 为 Al3+、Fe3+、Cr3+、Ga3+ 或 Co3+ ；层间阴离子 An_ 为 W042_、B4072_，、Si032_、(PO3)66_、P043_、C6H5S03_、C2042_、C4H4062_、C6H5073_ 或 H5P (W2O7) 82-。
4.根据权利要求3所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤三中按经步骤一制 备的混合盐水溶液与经步骤二得到的碱性碳酸钠水溶液的体积比为1 2. 2 3. 8。
5.根据权利要求3或4所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤三中将混合盐 水溶液和碱性碳酸钠水溶液滴入温度为71°C 74°C、搅拌速度为1050转/分 1200转/ 分的水中。
6.根据权利要求5所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤三中滴加完毕后保 持温度为71°C 74°C继续以速度为1050转/分 1200转/分搅拌1. Ih 1. 4h。
7.根据权利要求3、4或6所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤四中将经步 骤三得到的原料液放在微波烧结炉内，在温度为66°C 74°C的条件下晶化1 Imin ISmin。
8.根据权利要求7所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤五中马弗炉的温度 为 410°C 490°C，烧结 3. 2h 4. 8h。
9.根据权利要求3、4、6或8所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤六中经步 骤五制备的双金属复合氧化物与氢氧化钠的摩尔比为1 4. 5 6. 5、经步骤五制备的双金 属复合氧化物与层间阴离子An_的摩尔比为1 0.8 3.0、氢氧化钠的摩尔浓度为0.6mol/ L 0. 9mol/L。
10.根据权利要求9所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤七中将经步骤六 得到的还原液在温度为71 °C 74°C的条件下搅拌1. Ih 1. 4h，然后再放在微波烧结炉内， 在温度为68°C 72°C的条件下晶化16min 19min。
全文摘要
柱撑水滑石及其制备方法，它涉及水滑石及其制备方法，本发明解决了现有的柱撑水滑石易团聚及制备时间长的问题。本发明的柱撑水滑石结构式为[M2+1-xM3+x(OH)2]x+[An-]x/n·zH2O，M2+、M3+为层板主体离子，An-为层间阴离子，0.20≤x≤0.34，z为结晶水个数；方法将含M2+和M3+的混合盐水溶液与碱性碳酸钠水溶液同时滴入搅拌着的水中，经微波晶化、烧结后得到双金属复合氧化物；将双金属复合氧化物、氢氧化钠和层间阴离子An-的可溶性盐配制成还原液，还原液经微波晶化、干燥后得到柱撑水滑石。本发明柱撑水滑石不易团聚，层间阴离子交换时间仅为10～20分钟，可用于高分子阻燃领域。
文档编号C01F7/02GK101913570SQ201010270630
公开日2010年12月15日 申请日期2010年9月2日 优先权日2010年9月2日
发明者彭进松, 许茸, 赵汉青, 陈春霞 申请人:东北林业大学