CN106276840A - 一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法 - Google Patents

一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106276840A
CN106276840A CN201610618795.1A CN201610618795A CN106276840A CN 106276840 A CN106276840 A CN 106276840A CN 201610618795 A CN201610618795 A CN 201610618795A CN 106276840 A CN106276840 A CN 106276840A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ion
parts
zirconium phosphate
catching
zirconium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610618795.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106276840B (zh
Inventor
陶志清
顾海斌
崔丽丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI RUNHE NANO MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Original Assignee
SHANGHAI RUNHE NANO MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI RUNHE NANO MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD filed Critical SHANGHAI RUNHE NANO MATERIAL TECHNOLOGY CO LTD
Priority to CN201610618795.1A priority Critical patent/CN106276840B/zh
Publication of CN106276840A publication Critical patent/CN106276840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106276840B publication Critical patent/CN106276840B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00—Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16—Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26—Phosphates
    • C01B25/37—Phosphates of heavy metals
    • C01B25/372—Phosphates of heavy metals of titanium, vanadium, zirconium, niobium, hafnium or tantalum
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/32—Phosphorus-containing compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/60—Compounds characterised by their crystallite size
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/16—Applications used for films

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Abstract

一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法，其特征在于：以重量份计将可溶性锆盐3～20份、铝盐0.1～5份、磷酸2～8份、氢氟酸0.1～5份、季铵盐1～20份、醇类化合物1～50份分散在150份的水中，反应温度20～90℃，反应时间2～4小时，洗涤至pH6‑7，过滤烘干后得到产品为可用于离子捕捉的磷酸锆晶体；所述的离子捕捉的磷酸锆可用于阴离子和阳离子的捕捉；所述的离子捕捉的磷酸锆可用于PP、PE、PEVA、PET、PVC、PC、PA薄膜中。

Description

一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法。
背景技术
层状磷酸锆具有二维层状结构，因此具有优异的离子交换性、耐热性、耐化学品性等，可以应用于材料中的杂质离子的俘获剂、放射性废物的固定、固体电解质、气体吸附/分离剂、防锈剂、催化剂、插层载体、抗菌剂原料等。
中国发明专利CN101528594公开了一种新型的层状磷酸锆化合物，通式为Zr1- xHfxHa(PO4)b·nH2O，其中a和b是满足3b-a＝4的正数；b是满足2＜b≤2.3的数；x是满足0≤x＜1的正数；.n是满足0≤n≤2的正数。它是在耐热性和耐化学性方面优异的离子交换剂颗粒并且可用作电子材料的杂质俘获剂，抗菌剂原料，除臭剂，变色抑制剂，防锈剂等，并且在各种可加工性方面也优异。在用于密封电子组件的树脂组合物、清漆、粘合剂或糊剂产品时，同时加入无机阴离子交换剂达到可以吸附阴离子和阳离子。
层状磷酸锆作为一种阳离子交换剂，可以用于电子材料中杂质离子的俘获剂，尤其可以用于电子材料封装胶膜中杂质离子的俘获剂。但电子材料中杂质离子除有阳离子产生外，还会有相应的阴离子产生，因此在使用时会配合阴离子交换剂，如专利文件日本专利特许公开号09-314758、10-287830、10-330696。
本发明用季铵盐作为阴离子捕捉剂，补充了磷酸锆的离子捕捉能力；用铝盐作为提升剂，提高了离子交换能力；以醇类化合物为分散剂，降低了溶液的表面张力，使合成的磷酸锆具有合适的晶体厚度，较小的粒度，使其用于薄膜中具有透光性，不影响薄膜本身的性能。常规的层状磷酸锆离子只能捕捉阳离子，捕捉能力单一；且常规工艺生产的磷酸锆有的粒度偏大，平均粒径在1.5-2μm，有的晶体厚度偏大，均对薄膜本身的透光性有较大影响，无法用于透明薄膜产品。
发明内容
一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法，其特征在于：以重量份计将可溶性锆盐3～20份、铝盐0.1～5份、磷酸2～8份、氢氟酸0.1～5份、季铵盐1～20份、醇类化合物1～50份分散在150份的水中，反应温度20～90℃，反应时间2～4小时，洗涤至pH6-7，过滤烘干后得到产品为可用于离子捕捉的磷酸锆晶体。
所述的可溶性锆盐为硫酸氧锆、碱式碳酸锆、氧氯化锆。
所述的铝盐为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝。
所述的季铵盐为壳聚糖季铵盐。
所述的醇类化合物为乙二醇、丙二醇、聚乙二醇。
所述的用于离子捕捉的磷酸锆晶体的层厚为10nm～150nm。
所述的用于离子捕捉的磷酸锆晶体的粒度均一，D(0.1)＝0.1～0.5μm，D(0.5)＝0.1～1μm，D(0.9)＝0.1～1.5μm。
所述的用于离子捕捉的磷酸锆可用于阴离子和阳离子的捕捉。
所述的用于离子捕捉的磷酸锆用于PP、PE、PEVA、PET、PVC、PC、PA薄膜中。
具体实施方式
实施例1
将氧氯化锆3kg、氧化铝0.1kg、磷酸2kg、氢氟酸0.1kg、壳聚糖季铵盐1kg、乙二醇1kg分散于150kg水中，反应温度为90℃，反应时间为4h，将反应物洗涤至pH为6-7，过滤烘干后得到可用于离子捕捉的磷酸锆晶体。磷酸锆晶体的厚度为83nm，D(0.1)＝0.113μm，D(0.5)＝0.318μm，D(0.9)＝0.502μm。
实施例2
将碱式碳酸锆20kg、硫酸铝1kg、磷酸8kg、氢氟酸5kg、壳聚糖季铵盐20kg、乙二醇50kg分散于150kg水中，反应温度为20℃，反应时间为2.5h，将反应物洗涤至pH为6-7，过滤烘干后得到可用于离子捕捉的磷酸晶体。磷酸锆晶体的厚度为56nm，D(0.1)＝0.342μm，D(0.5)＝0.718μm，D(0.9)＝1.133μm。
实施例3
将氧氯化锆10kg、硝酸铝2kg、磷酸5kg、氢氟酸2kg、壳聚糖季铵盐5kg、聚乙二醇2kg分散于150kg水中，反应温度为50℃，反应时间为2h，将反应物洗涤至pH为6-7，过滤烘干后得到可用于离子捕捉的磷酸锆晶体。磷酸锆晶体的厚度为10nm，D(0.1)＝0.362μm，D(0.5)＝0.943μm，D(0.9)＝1.502μm。
实施例4
将硫酸氧锆15kg、氯化铝5kg、磷酸6kg、氢氟酸4kg、壳聚糖季铵盐10kg、聚乙二醇5kg分散于150kg水中，反应温度为35℃，反应时间为2.5h，将反应物洗涤至pH为6-7，过滤烘干后得到可用于离子捕捉的磷酸锆晶体。磷酸锆晶体的厚度为42nm，D(0.1)＝0.613μm，D(0.5)＝1.035μm，D(0.9)＝1.314μm。
实施例5
将氧氯化锆7kg、硫酸铝1.2kg、磷酸4kg、氢氟酸3kg、壳聚糖季铵盐3kg、丙二醇2kg分散于150kg水中，反应温度为70℃，反应时间为3h，将反应物洗涤至pH为6-7，过滤烘干后得到可用于离子捕捉的磷酸锆晶体。磷酸锆晶体的厚度为150nm，D(0.1)＝0.412μm，D(0.5)＝0.625μm，D(0.9)＝1.102μm。
对比实施例1
将氧氯化锆7kg、磷酸锆4kg、氢氟酸3kg分散于150kg水中，反应温度为75℃，反应时间为3h，将反应物洗涤至pH6-7，得到层状磷酸锆。层状磷酸锆的粒度为D(0.1)＝1.056μm，D(0.5)＝1.838μm，D(0.9)＝3.164μm。
【离子交换能力的测定】
将0.5g实施例中获得的磷酸锆晶体添加到50mL 0.1mol/L氢氧化钠水溶液中，并在室温下搅拌20小时。过滤所得溶液并测量滤液中的钠浓度以测定钠离子交换能力。
将0.5g实施例中获得的磷酸锆晶体添加到50mL 0.1mol/L HCl水溶液中，并在室温下搅拌20小时。过滤所得溶液并测量滤液中的钠浓度以测定氯离子交换能力。
表1 磷酸锆晶体的离子交换能力
钠离子交换能力(meq/g) 氯离子交换能力(meq/g)
实施例1 8.5 4.1
实施例2 8.6 4.2
实施例3 8.6 4.3
实施例4 8.7 4.2
实施例5 8.5 4.2
对比实施例1 6.4 /
从表1可以看出，本发明的可用于离子捕捉的磷酸锆与常规层状磷酸锆化合物相比在阴离子和阳离子可交换性方面优异。
【薄膜透光性的测定】
将实施例中获得的磷酸锆晶体添加到太阳电池封装EVA胶膜中，采用GB/T29848-2013进行透光率的测定，见表2。
表2 磷酸锆对太阳电池封装EVA胶膜透光率的影响
透光率(％)
未添加磷酸锆的EVA胶膜 92
实施例1 92
实施例2 91
实施例3 92
实施例4 91
实施例5 92
对比实施例1 87
根据GB/T29848-2013规定的透光率≥90％为合格品。可见本发明的可用于离子捕捉的磷酸锆与常规层状磷酸锆化合物相比，不影响薄膜透光性。

Claims (5)

1.一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法，其特征在于：以重量份计将可溶性锆盐3～20份、铝盐0.1～5份、磷酸2～8份、氢氟酸0.1～5份、季铵盐1～20份、醇类化合物1～50份分散在150份的水中，反应温度20～90℃，反应时间2～4小时，洗涤至pH6-7，过滤烘干后得到产品为可用于离子捕捉的磷酸锆晶体；
所述的可溶性锆盐为硫酸氧锆、碱式碳酸锆、氧氯化锆；
所述的铝盐为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝；
所述的季铵盐为壳聚糖季铵盐；
所述的醇类化合物为乙二醇、丙二醇、聚乙二醇。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于用于离子捕捉的磷酸锆晶体的层厚为10nm～150nm。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用于离子捕捉的磷酸锆晶体的粒度小，D(0.1)＝0.1～0.5μm，D(0.5)＝0.1～1μm，D(0.9)＝0.1～1.5μm。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用于离子捕捉的磷酸锆可用于阴离子和阳离子的捕捉。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于用于离子捕捉的磷酸锆用于PP、PE、EVA、PET、PVC、PC、PA薄膜中。
CN201610618795.1A 2016-08-01 2016-08-01 一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法 Active CN106276840B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610618795.1A CN106276840B (zh) 2016-08-01 2016-08-01 一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610618795.1A CN106276840B (zh) 2016-08-01 2016-08-01 一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106276840A true CN106276840A (zh) 2017-01-04
CN106276840B CN106276840B (zh) 2018-03-13

Family

ID=57663658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610618795.1A Active CN106276840B (zh) 2016-08-01 2016-08-01 一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106276840B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108110073A (zh) * 2017-12-19 2018-06-01 常州百佳年代薄膜科技股份有限公司 阻燃太阳能电池组件及其制备方法
CN111432921A (zh) * 2017-12-15 2020-07-17 东亚合成株式会社 离子捕捉剂、锂离子电池用间隔件及锂离子二次电池

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09314758A (ja) * 1996-05-28 1997-12-09 Matsushita Electric Works Ltd プリプレグ及び積層板
CN101528594A (zh) * 2006-10-27 2009-09-09 东亚合成株式会社 新型层状磷酸锆
CN103319750A (zh) * 2013-06-13 2013-09-25 华南理工大学 一种羧甲基壳聚糖季铵盐/改性磷酸锆纳米复合材料
CN104555970A (zh) * 2013-10-14 2015-04-29 青岛市首胜实业有限公司 层状磷酸锆的制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09314758A (ja) * 1996-05-28 1997-12-09 Matsushita Electric Works Ltd プリプレグ及び積層板
CN101528594A (zh) * 2006-10-27 2009-09-09 东亚合成株式会社 新型层状磷酸锆
CN103319750A (zh) * 2013-06-13 2013-09-25 华南理工大学 一种羧甲基壳聚糖季铵盐/改性磷酸锆纳米复合材料
CN104555970A (zh) * 2013-10-14 2015-04-29 青岛市首胜实业有限公司 层状磷酸锆的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111432921A (zh) * 2017-12-15 2020-07-17 东亚合成株式会社 离子捕捉剂、锂离子电池用间隔件及锂离子二次电池
CN108110073A (zh) * 2017-12-19 2018-06-01 常州百佳年代薄膜科技股份有限公司 阻燃太阳能电池组件及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106276840B (zh) 2018-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103626655B (zh) 一种暴露晶面可控的金属有机骨架材料制备方法
JP5821258B2 (ja) 層状リン酸ジルコニウムの製造方法
CN103539210A (zh) 一种钼酸钴微晶的制备方法
CN110731350B (zh) 一种纳米复合抗菌剂及其制备方法
CN106276840B (zh) 一种用于离子捕捉的磷酸锆的制备方法
JP5027452B2 (ja) 抗菌性ゼオライト粒子及び抗菌性樹脂組成物
CN102745662A (zh) 一种非晶态磷酸铁的制备方法
CN114620698B (zh) 一种大颗粒磷酸锆及其制备方法
CN105294738A (zh) 转化法制备金属有机骨架材料的方法
CN111387177A (zh) 一种立方体磷酸锆载体及其载银或铜银双离子无机抗菌粉体的制备方法
JP5724578B2 (ja) 層状リン酸ジルコニウムの製造方法
CN108383095B (zh) 一种离子交换法制备插层α-磷酸钛的方法
US20160304457A1 (en) Method for preparing structured directing agent
CN102531036A (zh) Pvc用镁锌铝三元类水滑石热稳定剂及其制备方法
KR101974197B1 (ko) 황산암모늄 폐액의 재활용 방법
RU2012141707A (ru) Слоистые титанаты, способ их получения и применения
JP3644051B2 (ja) 塩基性酢酸アルミニウム水溶液の製造方法
CN103101893A (zh) 高分散亚磷酸铝晶体的制备方法
CN111498824A (zh) 一种高阳离子交换能力的磷酸锆钠粉体制备方法
CN108609637A (zh) 一种改性无机材料的制备方法
CN100411735C (zh) 一种固体超强酸催化剂及其制备方法
CN103102290A (zh) 一种避免甲基磺酸亚锡发黄的处理方法
JP2012512144A (ja) 易分散性の固体ｎ’−ヒドロキシ−ｎ−シクロヘキシルジアゼニウムオキシド塩を製造するための方法
CN101698497A (zh) 静压湿法制备氧化亚铜技术
JP2985028B2 (ja) 抗菌・抗菌カビ性リン酸亜鉛組成物

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant