CN102883998B - 含硫的二氧化硅颗粒 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种含二氧化硅的组合物。该组合物包含具有通式：(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物：其中，M为以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；F可选地存在且所述F为具有0.01%至100%表面积覆盖率的以下物质中的至少一种：官能化的有机硅烷、含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷；且y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5。

Description

含硫的二氧化硅颗粒
技术领域
本公开涉及一种含有二氧化硅的组合物，具体涉及一种包含硫成分的含二氧化硅的组合物。
背景技术
含有二氧化硅的材料具有广泛的应用。更具体地，生产消费品或工业产品的多种制造方法，出于不同的目的使用含有二氧化硅的材料。例如，含有二氧化硅的产品可以用作涂料（如油漆）和聚合物复合材料中的填料、催化剂载体、啤酒/葡萄酒/果汁的澄清剂。新的和改进的具有增强性能和易用性的含二氧化硅的产品为各行业所需。
发明内容
A．组合物
本发明提供了一种组合物，所述组合物包含具有以下通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物：其中，M为以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；其中F可选地存在且所述F为具有0.01%至100%表面积覆盖率的以下物质中的至少一种：官能化的有机硅烷、含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷；且其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5。
本发明还提供了一种组合物，所述组合物包含具有通式：(SiO2)15·Cu1S5的化合物。
B．由方法得到的产物
本发明进一步提供了一种通过从组合物中过滤水基物质制得的产物，所述组合物包含具有以下通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物，其中M选自以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；其中F可选地存在且所述F为具有0.01%至100%表面积覆盖率的以下物质中的至少一种：官能化的有机硅烷、含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷；其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5；且其中在水基浆体中包含3重量%至15重量%的所述化合物。
本发明还提供了一种通过在100°C至350°C的温度干燥组合物制得的产物，其中所述组合物包含具有以下通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物：其中M选自以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；其中F可选地存在且所述F为具有0.01%至100%表面积覆盖率的以下物质中的至少一种：官能化的有机硅烷、含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷；且其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5。
C．制造方法
本发明提供了一种形成二氧化硅类产物/组合物的方法，所述方法包括：a.提供含二氧化硅的前驱体（SCP），所述前驱体含在pH值小于或等于7的溶液中；b.可选地用一种或多种金属物质掺杂SCP，其中所述掺杂在溶液具有小于或等于7的pH值时发生；c.调节溶液的pH值至大于7；d.向溶液中加入有效量的盐，以至溶液的导电率大于或等于4mS，其中所述加入在步骤1c中pH值调节之前、同时或之后发生；e.可选地过滤并干燥SCP；和f.可选地令步骤e中干燥的产物与官能团反应，且可选地其中所得官能化的干燥产物为以下物质中的至少一种：官能化的金属氧化物-掺杂的或金属硫化物-掺杂的二氧化硅产物。
本发明还提供了一种形成二氧化硅类产物/组合物的方法，所述方法包括：a.提供含二氧化硅的前驱体（SCP），所述前驱体含在pH值大于7的溶液中；b.调节溶液的pH值至小于或等于7；c.可选地用一种或多种金属物质掺杂SCP，其中所述掺杂在溶液具有小于或等于7的pH值时发生；d.调节溶液的pH值至大于7；e.向溶液中加入有效量的盐，以至溶液的导电率大于或等于4mS，其中所述加入在步骤2d中pH值调节之前、同时或之后发生；f.可选地过滤并干燥SCP；和g.可选地令步骤f中干燥的产物与官能团反应，且可选地其中所得官能化的干燥产物为以下物质中的至少一种：官能化的金属氧化物-掺杂的或金属硫化物-掺杂的二氧化硅产物。
具体实施方式
本申请中提到的任何专利和公布的申请通过引用并入本文。
如上所述，本发明提供了一种包含具有硫成分化合物的组合物，具体为具有通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物：其中M选自以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐和聚合物类的二硫代氨基甲酸盐、多硫化物盐；其中F可选地存在且所述F为具有0.01%至100%表面积覆盖率的以下物质中的至少一种：官能化的有机硅烷、含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷；且其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5。
化合物可以为各种形式并相对于组合物的成分为各种比例。此外，各种产物都可以包含本发明包括的化合物。例如，以下化合物的实施方式可以为单独的形式，可以被化学和/或物理方法改性，或者可以结合到其他产物中，例如消费品或工业产品。
在另一个实施方式中，本发明还提供了一种包含具有通式：(SiO2)15·Cu1S5的化合物的组合物。
在另一个实施方式中，在水基浆体中包含3重量%至15重量%的化合物。
在另一个实施方式中，在湿滤饼的形式中包含15重量%至40重量%的化合物。
在另一个实施方式中，在粉末的形式中包含40重量%至99重量%的化合物。
在另一个实施方式中，该化合物具有5μm至200μm的粒径，并包含聚集的3nm至500nm的纳米颗粒。
在另一个实施方式中，该化合物具有30m2/g至800m2/g的表面积。
在另一个实施方式中，该化合物具有0.3cc/g至2.0cc/g的孔隙体积。
在另一个实施方式中，产物是通过从组合物中过滤水基物质制得的，所述组合物包含具有以下通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物，其中M选自以下物质中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；其中F可选地存在且所述F为具有0.01%至100%表面积覆盖率的以下物质中的至少一种：官能化的有机硅烷、含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷；其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5；且其中在水基浆体中包含3重量%至15重量%的所述化合物。
在另一个实施方式中，产物是通过在100°C至350°C的温度干燥组合物制得的，其中所述组合物包含具有以下通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物：其中M选自以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；其中F可选地存在且所述F为具有0.01%至100%表面积覆盖率的以下物质中的至少一种：官能化的有机硅烷、含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷；且其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5。
化合物可以用各种方式制得，如美国专利公开第20070231247号，其通过引用并入本文。
如上所述，本发明包括的含二氧化硅的产物可以由以下方法制得。
一个方法包括从酸性起点开始。
在一个实施方式中，该方法包括形成二氧化硅类产物，包括步骤：a.提供含二氧化硅的前驱体（SCP），所述前驱体含在pH值小于或等于7的溶液中；b.可选地用一种或多种金属物质掺杂SCP，其中所述掺杂在溶液具有小于或等于7的pH值时发生；c.调节溶液的pH值至大于7；d.向溶液中加入有效量的盐，以至溶液的导电率大于或等于4mS，其中所述加入在步骤1c中pH值调节之前、同时或之后发生；e.可选地过滤并干燥SCP；和f.可选地令步骤e中干燥的产物与官能团反应，且可选地其中所得官能化的干燥产物为以下物质中的至少一种：官能化的金属氧化物-掺杂的或金属硫化物-掺杂的二氧化硅产物。
在另一个实施方式中，步骤f中的官能团为有机硅烷。
在另一个实施方式中，含二氧化硅的前驱体选自以下物质中的至少一种：硅酸、胶状二氧化硅、四乙基正硅酸盐和分散的气相二氧化硅。
在另一个实施方式中，步骤1（a）中pH值的范围是3至4。
在另一个实施方式中，通过将所述SCP分子与碱性溶液以基于叶片端速的6m/s至23m/s的剪切速率混合/互相作用调节SCP的pH值至大于7。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过用混合室将所述SCP与碱性溶液混合而调节SCP的pH值至大于7。混合室的实例记载于美国专利第7,550,060号“用于向工艺物料流中输送化学物质的方法和装置（MethodandArrangementforFeedingChemicalsintoaProcessStream）”中。该专利通过引用并入本文。在一个实施方式中，该混合室包括具有一个或多个进口和出口的第一导管；具有一个或多个进口和出口的第二导管，其中所述第一导管固定至所述第二导管并穿过所述第二导管；具有一个或多个进口和出口的混合室，其中所述第二导管固定至所述混合室且其中所述第一导管的所述出口和所述第二导管的所述出口与所述混合室连通；和与所述混合室的所述出口连通并固定至所述混合室的转接器。该混合室然后可以与容器连接或连通，该容器通过（例如导管）容纳/处理混合产物。在一个实施方式中，所述混合室然后可以与容器连接或连通，该容器容纳/处理由所述SCP的pH值调节产生的混合产物。此外，可以利用混合装置UltraTurax，型号UTI-25（购自Wilmington，NC的Works，Inc.）。
可预计的是任何合适的反应器或混合装置/室都可以用于本发明的方法中。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过将所述SCP与碱性溶液结合同时混合导致雷诺数大于或等于2000而调节SCP的pH值至大于7以形成二氧化硅类的产物。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过在过渡流条件下，即雷诺数在2000至4000之间，将所述SCP与碱性溶液结合而调节SCP的pH值至大于7以形成二氧化硅类的产物。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过在湍流条件下，即雷诺数大于或等于4000，将所述SCP与碱性溶液结合而调节SCP的pH值至大于7以形成二氧化硅类的产物。
在另一个实施方式中，利用化学物质将SCP的pH值调节至pH值范围7至11，所述化学物质选自以下物质中的至少一种：氢氧化铵、碳酸铵、无机碱如但不限于氢氧化钠和/或氢氧化钾、有机碱如但不限于三甲基氢氧化铵、碱性硅酸盐、硫化物盐如但不限于硫化钠和含多硫化物的盐如但不限于多硫化钙和/或多硫化钠。
在另一个实施方式中，将步骤d中得到的浆体过滤并干燥，以致所述干燥并过滤的产物的固体浓度从约5wt%增加至约99wt%。
在另一个实施方式中，在至少一个工艺中，通过控制二氧化硅表面的硅烷的水解和缩合用有机硅烷对步骤e中干燥的产物进行表面处理，所述工艺为：有机溶剂、超临界溶剂或无溶剂工艺。
另一个方法包括从碱性起点开始。
在一个实施方式中，该方法包括形成二氧化硅类产物，所述方法包括步骤：a.提供含二氧化硅的前驱体（SCP），所述前驱体含在pH值大于7的溶液中；b.调节溶液的pH值至小于或等于7；c.可选地用一种或多种金属物质掺杂SCP，其中所述掺杂在溶液具有小于或等于7的pH值时发生；d.调节溶液的pH值至大于7；e.向溶液中加入有效量的盐，以至溶液的导电率大于或等于4mS，其中所述加入在步骤2d中pH值调节之前、同时或之后发生；f.可选地过滤并干燥SCP；和g.可选地令步骤f中干燥的产物与官能团反应，且可选地其中所得官能化的干燥产物为以下物质中的至少一种：官能化的金属氧化物-掺杂的或金属硫化物-掺杂的二氧化硅产物。
在另一个实施方式中，步骤g中的官能团为有机硅烷。
在另一个实施方式中，含硅前驱体选自以下物质中的至少一种：硅酸、胶状二氧化硅、碱性硅酸盐、四乙基正硅酸盐和分散的气相二氧化硅。
在另一个实施方式中，调节含硅前驱体的pH值是利用以下物质中的一种：碳酸、有机酸如但不限于醋酸、无机酸如但不限于硫酸和/或盐酸，以致pH值降至范围2至7。
在另一个实施方式中，用醋酸将SCP的pH值范围调节至范围3至4。
在另一个实施方式中，用化学物质将SCP的pH值调节至pH值范围7至11，所述化学物质选自以下物质中的至少一种：氢氧化铵、碳酸铵、无机碱、有机碱、碱性盐、硫化物盐、碱性硅酸盐和含多硫化物的盐。
在另一个实施方式中，将步骤e中得到的浆体过滤并干燥，以致所述干燥和过滤的产物的固体浓度由约5wt%增加至约99wt%。
在另一个实施方式中，在至少一个工艺中，通过控制二氧化硅表面的硅烷的水解和缩合用有机硅烷对步骤f中干燥的产物进行表面处理，所述工艺为以下：有机溶剂、超临界溶剂或无溶剂工艺。
在另一个实施方式中，通过将所述SCP分子与碱性溶液以基于叶片端速的6m/s至23m/s的剪切速率混合而调节SCP的pH值至大于7。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过用混合室将所述SCP与碱性溶液混合而调节SCP的pH值至大于7。混合室的实例记载于美国专利第7,550,060号“用于向工艺物料流中输送化学物质的方法和装置（MethodandArrangementforFeedingChemicalsintoaProcessStream）”中。该专利通过引用并入本文。在一个实施方式中，该混合室包括具有一个或多个进口和出口的第一导管；具有一个或多个进口和出口的第二导管，其中所述第一导管固定至所述第二导管并穿过所述第二导管；具有一个或多个进口和出口的混合室，其中所述第二导管固定至所述混合室且其中所述第一导管的所述出口和所述第二导管的所述出口与所述混合室连通；和与所述混合室的所述出口连通并固定至所述混合室的转接器。该混合室然后可以与容器连接或连通，该容器通过（例如导管）容纳/处理混合产物。在一个实施方式中，所述混合室然后可以与容器连接或连通，该容器容纳/处理由所述SCP的pH值调节产生的混合产物。
此外，可以利用混合装置UltraTurax，型号UTI-25（购自Wilmington，NC的Works，Inc.）。
可预计的是任何合适的反应器或混合装置/室都可以用于本发明的方法中。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过将所述SCP与碱性溶液结合同时混合导致雷诺数大于或等于2000而调节SCP的pH值至大于7以形成二氧化硅类的产物。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过在过渡流条件下，即雷诺数在2000至4000之间，将所述SCP与碱性溶液结合而调节SCP的pH值至大于7以形成二氧化硅类的产物。
在另一个实施方式中，该方法进一步包括通过在湍流条件下，即雷诺数大于或等于4000，将所述SCP与碱性溶液结合而调节SCP的pH值至大于7以形成二氧化硅类的产物。本发明的硫类物质可以选自以下代表性列表中的至少一种，但该列表并非旨在限制：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐。硫化物盐可以为但不限于硫化钠、硫化钾和/或金属硫化物如硫化铜。二硫代氨基甲酸盐可以为但不限于二甲基二硫代氨基甲酸盐（DMDTC）或二乙基二硫代氨基甲酸盐（DEDTC）。聚合物类的二硫代氨基甲酸盐包括含有官能团RnCS2的有机聚合物，其中R为直链的或支链的烷基。可商购的聚合物类的二硫代氨基甲酸盐的实例记载于美国专利第5164095号和美国专利第5346627号，其通过引用并入本文。可以用于本发明的多硫化物包括，但不限于，多硫化钠和多硫化钙。
可以用于本发明的有机硅烷为本领域已知的，且通常可以由R(4-a)-SiXa表示，其中a可以为1至3。有机官能团R-可以为含有官能团的脂肪族或烯烃，所述官能团如丙基、丁基、3-氯丙基、胺、硫醇和它们的组合。X代表可水解的烷氧基，通常为甲氧基或乙氧基。一些实例为3-硫丙基硅烷和巯丙基硅烷。
在本发明的组合物的制备过程中，加入盐将反应溶液的导电率提高至4mS。可以使用的盐的实例包括，但不限于，碱和碱性卤化物、硫酸盐、磷酸盐和硝酸盐，如硫化钠、氯化钾、氯化钠、硝酸钠、硫化钙和磷酸钾。本领域的技术人员将认识到为达到期望的导电率而加入的有效量的盐将根据盐的选择而变化。
硫醇类和胺类通常由含有具有通式-B-(SH)或-B(NH2)的胺或硫醇基团的有机和无机化合物类表示，其中B为由碳原子组成的直链的或支链的基团，如-(CH2)n-，其中n为1至15，具体地n为1至6，且最优选地n为3。
实施例
实施例1：
在该实施例中，将2180g的7wt%硅酸加入含有450g去离子（DI）水和150g硅酸并加热至90°C的剩余液（heel）中。该硅酸通过蠕动泵以10ml/min用3h送入5L反应烧瓶中。
在24.6g的DI水中制备含有16.4g的25wt%氨溶液和5.84g碳酸铵的溶液。在溶液粘度明显增加时将该溶液快速加入反应烧瓶中。搅拌混合物30分钟，然后以20ml/min送入任何剩余的硅酸。在硅酸输送完成时，关掉加热并使溶液冷却。
将二氧化硅浆体过滤并在150°C冻干以生产干粉末。在来自Quantachrome的Autosorb-lC单元上进行粉末的氮气吸附分析。将样品在300°C脱气2小时，然后由多点BET（Brunauer，Emmett和Teller-表面积测试）表面积、总孔隙体积和BJH（Barrett-Joyner-Halenda）吸附孔径分布表征。物理数据显示为354平方米每克的表面积、1.19cc/g的孔隙体积和13.5nm的孔径。
实施例2：
在该实施例中，将1414g的8.3wt%硅酸加入含有16.3g硫化铜、400g的DI水和200g硅酸并加热至90°C的剩余液（heel）中。该硅酸通过蠕动泵以8ml/min用3h送入5L反应烧瓶中。
在200g的DI水中制备含有17.3g硫化钠和11.8g的25wt%氨的溶液。在送入硅酸3h后溶液粘度明显增加时将该溶液快速加入反应烧瓶中。搅拌混合物30分钟，然后以16ml/min送入任何剩余的硅酸。在硅酸输送完成时，关掉加热并使溶液冷却。
将CuS掺杂的二氧化硅浆体过滤并在105°C干燥以生产干粉末。在来自Quantachrome的Autosorb-lC单元上进行粉末的氮气吸附分析。将样品在105°C脱气4小时，然后由多点BET表面积、总孔隙体积和BJH吸附孔径分布表征。氮气吸附分析显示为321平方米每克的表面积、1.46cc/g的孔隙体积和18.2nm的孔径。
实施例3：
在该实施例中，制备三种溶液：A）12kg的纳尔科N8691硅溶胶，B）溶解于5.24kg的DI水中的396g硫化铜和360g冰醋酸，和C）溶解于16kg的DI水中的1.1kg多硫化钙溶液和900g的25wt%的氨。将溶液B加入溶液A中，接着以高剪切速率随后加入溶液C。在过滤前搅拌混合物1-2分钟。纳尔科N8691可以从纳尔科公司，1601WestDiehlRoad，Naperville，IL.60563获得。
将CuS掺杂的二氧化硅浆体过滤并在565°F快速干燥以生产干粉末。在来自Quantachrome的Autosorb-lC单元上进行粉末的氮气吸附分析。将样品在105°C脱气4小时，然后由多点BET表面积、总孔隙体积和BJH吸附孔径分布表征。氮气吸附分析显示为227平方米每克的表面积、0.45cc/g的孔隙体积和7.9nm的孔径。
实施例4：
在该实施例中，制备三种溶液：A）2kg的纳尔科N8691硅溶胶，B）溶解于887kg的DI水中的53.2g硫化铁和60g冰醋酸，和C）溶解于2667g的DI水中的184g多硫化钙溶液和150g的25wt%的氨。将溶液B加入溶液A中，接着以高剪切速率随后加入溶液C。在过滤前搅拌混合物1-2分钟。然后将硫化铁掺杂的二氧化硅浆体过滤并在565°F快速干燥以生产干粉末。
专利申请中所述组分的组合
在一个实施方式中，产品权利要求的组合物包括吸附剂组分和相关组合物的各种组合，如组成颗粒的摩尔比。在进一步的实施方式中，要求保护的组合物包括从属权利要求的组合。在进一步的实施方式中，具体组分的范围或其等效范围应该包括该范围内或该范围内的范围的单独组分。
在另一个实施方式中，使用方法的权利要求包括吸附剂组分和相关组合物的各种组合，如组成颗粒的摩尔比。在进一步的实施方式中，要求保护的使用方法包括从属权利要求的组合。在进一步的实施方式中，具体成分的范围或其等效范围应该包括该范围内或该范围内的范围的单独成分。
在另一个实施方式中，制造方法的权利要求包括吸附剂组分和相关组合物的各种组合，如pH控制。在进一步的实施方式中，要求保护的使用方法包括从属权利要求的组合。在进一步的实施方式中，具体组分的范围或其等效范围应该包括该范围内或该范围内的范围的单独成分。

Claims (12)

1.一种组合物，所述组合物包含具有以下通式的化合物：
(SiO2)x(OH)yMzSaF：
其中，M为以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；
其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；
其中F可选地存在且所述F为具有0.01％至100％表面积覆盖率的官能化的有机硅烷；
且其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述F为以下物质中的至少一种：含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷。
3.权利要求1所述的组合物，其中在水基浆体中包含3重量％至15重量％的所述化合物。
4.权利要求1所述的组合物，其中在湿滤饼的形式中包含15重量％至40重量％的所述化合物。
5.权利要求1所述的组合物，其中在粉末的形式中包含40重量％至99重量％的所述化合物。
6.权利要求4所述的组合物，其中所述化合物具有5μm至200μm的粒径，并包含聚集的3nm至500nm的纳米颗粒。
7.权利要求4所述的组合物，其中所述化合物具有30m2/g至800m2/g的表面积。
8.权利要求4所述的组合物，其中所述化合物具有0.3cc/g至2.0cc/g的孔隙体积。
9.一种通过从组合物中过滤水基物质制得的产物，所述组合物包含具有以下通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物：
其中M选自以下金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；
其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；
其中F可选地存在且所述F为具有0.01％至100％表面积覆盖率的官能化的有机硅烷；
其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5；且其中在水基浆体中包含3重量％至15重量％的所述化合物。
10.如权利要求9所述的产物，其中所述F为以下物质中的至少一种：含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷。
11.一种通过在100℃至350℃的温度干燥组合物制得的产物，其中所述组合物包含具有以下通式(SiO2)x(OH)yMzSaF的化合物：
其中M选自以下金属或类金属阳离子中的至少一种：硼、镁、铝、钙、钛、钒、锰、铁、钴、镍、铜、锌、锆、钼、钯、银、镉、锡、铂、金和铋；
其中S为选自以下物质中的至少一种硫类物质：硫化物盐、二硫代氨基甲酸盐、聚合物类的二硫代氨基甲酸盐和多硫化物盐；其中F可选地存在且所述F为具有0.01％至100％表面积覆盖率的官能化的有机硅烷；且其中y/x的摩尔比等于0.01至0.5，x/z的摩尔比等于3至300，且a/z的摩尔比为1至5。
12.如权利要求11所述的产物，其中所述F为以下物质中的至少一种：含硫的有机硅烷、含胺的有机硅烷和含烷基的有机硅烷。
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