[发明专利]一种纳米结构硅酸盐及其功能化形式、制备和应用

权利要求书

1.一种纳米结构硅酸钙材料，该材料含有厚度为约5-10nm、宽度为约50-500nm的纳米级小片，所述小片按照有序性差的开放框架型结构堆积在一起，以形成可以进入的孔隙并由此提供高的孔体积。

2.根据权利要求1所述的材料，其中，所述小片的宽度为约50-200nm。

3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，该材料是由平均粒度在1至6微米范围内的颗粒形成的。

4.根据权利要求3所述的材料，该材料还包括所述颗粒的团粒。

5.根据权利要求4所述的材料，其中，所述团粒的平均粒度为15至20微米。

6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的材料，其中，通过在pH值大于约6的条件下对所述硅酸钙材料进行酸洗，将部分钙离子置换为氢离子。

7.根据权利要求6所述的材料，其中，至多99重量％的钙离子被置换。

8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的材料，其中，在所述结构中，钙被部分置换为包括Mg²⁺、Al³⁺和Fe^2+/3+在内的其它金属离子。

9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的材料，其中，吸油值大于300g油/100g硅酸盐。

10.根据权利要求9所述的材料，其中，所述吸油值大于350g油/100g硅酸盐。

11.根据权利要求9所述的材料，其中，所述吸油值大于500g油/100g硅酸盐。

12.根据权利要求9至11中的任意一项所述的材料，其中，所述吸油值小于600g油/100g硅酸盐。

13.根据权利要求11所述的材料，其中，所述吸油值小于700g油/100g硅酸盐。

14.根据上述权利要求中的任意一项所述的材料，该材料的表面积大于250m².g^-1。

15.根据权利要求14所述的材料，该材料的表面积小于600m².g^-1。

16.根据权利要求15所述的材料，该材料的表面积在300m².g^-1至600m².g^-1的范围内。

17.根据上述权利要求中的任意一项所述的材料，其中，水被置换为间隔化合物。

18.根据权利要求17所述的材料，其中，所述间隔化合物具有氢键结合能力。

19.根据权利要求17或18所述的材料，其中，所述间隔化合物的沸点比水高。

20.根据权利要求17所述的材料，其中，所述间隔化合物为2-乙氧基乙醇或2-甲氧基乙醇。

21.根据上述权利要求中的任意一项所述的材料，其中，所述纳米结构通过将另外的二氧化硅或硅酸盐加入到该结构中而得到增强。

22.根据上述权利要求中的任意一项所述的材料，其中，在所述纳米结构中，选自阳离子、阴离子和中性分子的至少一种物质容纳在孔隙中或者小片的表面上，或者同时在孔隙中和小片的表面上。

23.根据权利要求1至5中的任意一项所述的材料，该材料随后被干燥，使吸收的水被部分除去或基本上完全除去，以使所述开放框架塌陷并降低吸油能力。

24.一种纳米结构硅酸盐材料的制备方法，该方法包括将含钙离子的溶液或浆料与含硅酸盐的溶液在限定的pH范围内进行结合，使硅酸钙沉淀并对产物进行陈化，以提高纳米结构有序度、吸油值和表面积特性。

25.根据权利要求24所述的方法，该方法还通过混合强度来影响颗粒和团粒尺寸。

26.根据权利要求24或25所述的方法，该方法还包括对所述材料进行酸洗。

27.根据权利要求24至26中的任意一项所述的方法，该方法还包括增强所述材料。