CN101913570B

CN101913570B - 柱撑水滑石的制备方法

Info

Publication number: CN101913570B
Application number: CN2010102706302A
Authority: CN
Inventors: 陈春霞; 赵汉青; 彭进松; 许茸
Original assignee: Northeast Forestry University
Current assignee: Northeast Forestry University
Priority date: 2010-09-02
Filing date: 2010-09-02
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2030-09-02
Also published as: CN101913570A

Abstract

柱撑水滑石的制备方法，它涉及水滑石的制备方法，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A^n-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。

Description

柱撑水滑石的制备方法

技术领域

本发明涉及水滑石的制备方法。

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-OH，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，而提供柱撑水滑石的制备方法。

本发明的柱撑水滑石，水滑石的分子通式为：[M²⁺ _1-xM³⁺ _x(OH)₂]^x+[A^n-]_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A^n-为WO₄ ^2-、B₄O₇ ^2-、SiO₃ ^2-、(PO₃)₆ ^6-、PO₄ ^3-、C₆H₅SO₃ ^-、C₂O₄ ^2-、C₄H₄O₆ ^2-或C₆H₅O₇ ^3-；0.20≤x≤0.34，n为层间阴离子A^n-的电荷数，结晶水的数值z＝1-3x/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70℃～75℃、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℃～75℃继续以速度为1000转/分～1250转/分搅拌1h～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℃～75℃的条件下晶化10min～20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70℃～75℃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℃～500℃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A^n-的摩尔比为1∶0.6～3.2、氢氧化钠的摩尔浓度为0.5mol/L～1.0mol/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A^n-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A^n-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℃～75℃的条件下搅拌1h～1.5h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为65℃～75℃的条件下晶化15min～20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为70℃～75℃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A^n-为WO₄ ^2-、B₄O₇ ^2-、SiO₃ ^2-、(PO₃)₆ ^6-、PO₄ ^3-、C₆H₅SO₃ ^-、C₂O₄ ^2-、C₄H₄O₆ ^2-或C₆H₅O₇ ^3-。

由于合成的水滑石表面具有活性基团-OH，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匀，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，颗粒均匀不易团聚。

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OH^-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，获得均匀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WO₄ ^2-、B₄O₇ ^2-、SiO₃ ^2-、(PO₃)₆ ^6-、PO₄ ^3-、C₆H₅SO₃ ^-、C₂O₄ ^2-、C₄H₄O₆ ^2-或C₆H₅O₇ ^3-，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～100nm。可应用于高分子阻燃领域。

附图说明

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⁺ _1-xM³⁺ _x(OH)₂]^x+[A^n-]_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A^n-为WO₄ ^2-、B₄O₇ ^2-、SiO₃ ^2-、(PO₃)₆ ^6-、PO₄ ^3-、C₆H₅SO₃ ^-、C₂O₄ ^2-、C₄H₄O₆ ^2-、C₆H₅O₇ ^3-或H₅P(W₂O₇)₈ ^2-；0.20≤x≤0.34，n为层间阴离子A^n-的电荷数，结晶水的数值z＝1-3x/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≤x≤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℃～75℃、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℃～75℃继续以速度为1000转/分～1250转/分搅拌1h～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℃～75℃的条件下晶化10min～20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70℃～75℃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℃～500℃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A^n-的摩尔比为1∶0.6～3.2、氢氧化钠的摩尔浓度为0.5mol/L～1.0mol/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A^n-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A^n-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℃～75℃的条件下搅拌1h～1.5h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为65℃～75℃的条件下晶化15min～20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为70℃～75℃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A^n-为WO₄ ^2-、B₄O₇ ^2-、SiO₃ ^2-、(PO₃)₆ ^6-、PO₄ ^3-、C₆H₅SO₃ ^-、C₂O₄ ^2-、C₄H₄O₆ ^2-、C₆H₅O₇ ^3-或H₅P(W₂O₇)₈ ^2-。

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71℃～74℃、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℃、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℃～74℃继续以速度为1050转/分～1200转/分搅拌1.1h～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℃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℃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℃～74℃的条件下晶化11min～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℃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℃～74℃，干燥的时间为9h～11h。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℃，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℃～490℃，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℃，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A^n-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二十一之一相同。

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A^n-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℃～74℃的条件下搅拌1.1h～1.4h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为68℃～72℃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℃的条件下搅拌1.3h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为70℃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℃～74℃，干燥时间为9h～11h。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)₂·6H₂O与Al(NO₃)₃·9H₂O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℃、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℃继续以速度为1000转/分搅拌1h，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℃的条件下晶化10min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70℃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℃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Na₂WO₄·2H₂O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Na₂WO₄·2H₂O，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和Na₂WO₄·2H₂O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℃的条件下搅拌1h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为75℃的条件下晶化20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75℃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)₁₆WO₄·6H₂O，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3500cm^-1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1636cm^-1处为层间H₂O剪式弯曲振动峰；1360cm^-1附近有层间少量CO₃ ^2-的吸收特征峰，这是制备LDHs过程中难以避免引入的。在856cm^-1处附近也有较强的吸收峰，是W-O伸缩振动的特征峰；在426cm^-1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WO₄ ^2-结构，由此可以看出阴离子WO₄ ^2-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)₁₆WO₄·6H₂O，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，颗粒均匀不易团聚；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)₂·6H₂O与Al(NO₃)₃·9H₂O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3.5∶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℃、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℃继续以速度为1200转/分搅拌1h，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℃的条件下晶化15min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70℃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℃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℃的条件下搅拌1.2h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为73℃的条件下晶化18min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75℃的条件下干燥11h，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)₂·6H₂O，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3500cm^-1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1640cm^-1处附近出现的吸收峰，是C＝C骨架伸缩的特征峰，在650cm^-1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1380cm^-1和1125cm^-1处附近出现的吸收峰，是S＝O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～100nm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^-、C₆H₅SO₃ ^-分布较均匀，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)₂·6H₂O与Al(NO₃)₃·9H₂O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℃、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℃继续以速度为1100转/分搅拌1.1h，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℃的条件下晶化18min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73℃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℃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Na₃PO₄·12H₂O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Na₃PO₄·12H₂O，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和Na₃PO₄·12H₂O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℃的条件下搅拌1h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为70℃的条件下晶化20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75℃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)_2/3·6H₂O，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1375cm^-1和1060cm^-1处的峰为水滑石阴离子PO₄ ^3-的特征吸收峰，1375cm^-1附近为P＝O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PO₄ ^3-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)_2/3·6H₂O，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，颗粒均匀不易团聚；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)₂·6H₂O与Al(NO₃)₃·9H₂O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0.1mol/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℃、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℃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℃的条件下晶化15min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73℃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℃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C₆H₅Na₃O₇·2H₂O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C₆H₅Na₃O₇·2H₂O，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和C₆H₅Na₃O₇·2H₂O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℃的条件下搅拌1h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为73℃的条件下晶化15min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75℃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)_2/3·6H₂O，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1380cm^-1附近的吸收峰为水滑石阴离子C₆H₅O₇ ^3-中羧酸根离子的典型特征吸收峰，由此可以看出阴离子C₆H₅O₇ ^3-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)_2/3·6H₂O，通过引入有机阴离子C₆H₅O₇ ^3-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)₂·6H₂O与Al(NO₃)₃·9H₂O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0.1mol/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℃、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℃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℃的条件下晶化20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73℃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℃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C₄H₄O₆Na₂·2H₂O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C₄H₄O₆Na₂·2H₂O，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和C₄H₄O₆Na₂·2H₂O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℃的条件下搅拌1.3h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为73℃的条件下晶化15min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为73℃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)·6H₂O，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C₄H₄O₆ ^2-中羧酸根离子的典型特征吸收峰，由此可以看出阴离子C₄H₄O₆ ^2-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～100nm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^-、C₄H₄O₆ ^2-分布较均匀，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C₄H₄O₆ ^2-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)₂·6H₂O与Al(NO₃)₃·9H₂O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℃、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℃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℃的条件下晶化20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为73℃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℃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Na₂B₄O₇·10H₂O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Na₂B₄O₇·10H₂O，并将双金属复合氧化物、氢氧化钠和Na₂B₄O₇·10H₂O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℃的条件下搅拌1h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为75℃的条件下晶化20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为75℃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)₁₆B₄O₇·6H₂O，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1380cm^-1和630cm^-1附近的吸收峰为水滑石阴离子B₄O₇ ^2-的特征吸收峰，1380cm^-1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B₄O₇ ^2-成功地进入了水滑石层间，而且B₄O₇ ^2-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。

Claims

1.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℃～75℃、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℃～75℃继续以速度为1000转/分～1250转/分搅拌1h～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℃～75℃的条件下晶化10min～20min，然后用水洗涤至pH值为7，再在温度为70℃～75℃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℃～500℃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A^n-的摩尔比为1∶0.6～3.2、氢氧化钠的摩尔浓度为0.5mol/L～1.0mol/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A^n-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A^n-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℃～75℃的条件下搅拌1h～1.5h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为65℃～75℃的条件下晶化15min～20min，接着用水洗涤至pH值为7，在温度为70℃～75℃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A^n-为WO₄ ^2-、B₄O₇ ^2-、SiO₃ ^2-、(PO₃)₆ ^6-、PO₄ ^3-、C₆H₅SO₃ ^-、C₂O₄ ^2-、C₄H₄O₆ ^2-或C₆H₅O₇ ^3-。

2.根据权利要求1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。

3.根据权利要求1或2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℃～74℃、搅拌速度为1050转/分～1200转/分的水中。

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滴加完毕后保持温度为71℃～74℃继续以速度为1050转/分～1200转/分搅拌1.1h～1.4h。

5.根据权利要求1、2或4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℃～74℃的条件下晶化11min～18min。

6.根据权利要求5所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤五中马弗炉的温度为410℃～490℃，烧结3.2h～4.8h。

7.根据权利要求1、2、4或6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A^n-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。

8.根据权利要求7所述的柱撑水滑石的制备方法，其特征在于步骤七中将经步骤六得到的还原液在温度为71℃～74℃的条件下搅拌1.1h～1.4h，然后再放在微波烧结炉内，在温度为68℃～72℃的条件下晶化16min～19min。