[发明专利]一种制备高纯平行六面体状勃姆石的方法及高纯平行六面体状勃姆石有效

专利信息
申请号: 202111304863.4 申请日: 2021-11-05
公开(公告)号: CN113860342B 公开(公告)日: 2023-08-08
发明(设计)人: 梁武洋;刘中清;邓兆敬;赵峰 申请(专利权)人: 中化学科学技术研究有限公司
主分类号: C01F7/021 分类号: C01F7/021
代理公司: 北京鼎承知识产权代理有限公司 11551 代理人: 夏华栋;顾可嘉
地址: 102488 北京市房*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 制备 高纯 平行六面体 状勃姆石 方法
【说明书】:

发明提供一种制备高纯平行六面体状勃姆石的方法及高纯平行六面体状勃姆石,制备方法包括以下步骤:S1.将铝源、洗涤助剂、水混合,制成浆料,然后采用氨水调节pH为8‑12,铝源为氢氧化铝、拟薄水铝石、快脱粉、γ‑氧化铝中的一种或几种的混合;洗涤助剂为铵盐;S2.将步骤S1得到的浆料于高压釜中升温至140‑180℃,反应1‑4小时,然后升温至200‑250℃,反应4‑24h,得到高纯平行六面体状勃姆石。该制备方法采用廉价的工业产品作原料,使用铵盐作为洗涤助剂,氨水作pH调节剂,经水热即可制备高纯平行六面体状勃姆石;制备得到的平行六面体状勃姆石具有杂质含量低、形状规整、结晶度高、粒度可调、粒度分布窄的优势。

技术领域

本发明属于新材料技术领域,具体涉及一种制备高纯平行六面体状勃姆 石的方法及高纯平行六面体状勃姆石。

背景技术

勃姆石(γ-AlOOH)又被称为软水铝石,是一种部分脱水的氢氧化铝。 勃姆石外观为细小的白色晶体,属于正交晶系,具有层状结构;单一结构层 内,氧离子(O2-)以立方密堆积排列在八面体的顶点,铝离子(Al3+)位于八面体 的中央,氢氧根(OH-)位于层状结构的表面上,层与层之间由氢键连接。另外, 勃姆石导热系数较高,热稳定性好,堆密度较低,并且热分解会释放出水蒸 气,吸收大量热量,分解产生的Al2O3覆盖于基体表面,可延缓燃烧速率, 达到阻燃效果。因其良好的微观组织及热稳定性,勃姆石广泛应用于陶瓷材 料、半导体材料、涂覆材料、阻燃材料、催化剂及载体等领域;特别的,因 为勃姆石具有密度低、质地软、导热性好、和有机物相容性好等特点,使用 高纯勃姆石涂覆锂电池隔膜能主动提升锂电池安全性能和能量密度,使得勃 姆石逐渐取代传统的Al2O3和TiO2等锂电池隔膜涂覆材料,在新能源电池电 芯隔膜、极片涂覆材料的占比不断提升。

勃姆石的特性往往随其粒径和形貌的不同而变化,不同勃姆石在应用方 面也有不同需求,而制备高纯度勃姆石一直是行业的研究重点。例如, CN111453751A公开了一种高纯勃姆石的制备方法,即通过控制高温水蒸气 和醇铝的反应比例和气体流速来控制反应进程以制备高纯纳米块状勃姆石; 该法制备的勃姆石粒度分布窄、分散性好、纯度高;但操作复杂、并且使用 价格高昂的醇铝作铝源,不利于工业放大。CN110078104A公开了一种以低 成本工业原料制备勃姆石的方法,即使用γ-Al2O3作铝源,不使用添加剂和 pH调节剂,经一步水热法制备勃姆石;该法虽使用低成本的工业原料,但制 备出的勃姆石一次粒子无规整外形,并且相互嵌套、团聚的非常厉害,几乎 不存在单独分散开的勃姆石一次粒子。

现有技术制备高纯度的高端勃姆石的方法,大部分都通过添加剂,而添 加剂难免会引入其他离子或物质,不可避免的降低了勃姆石的纯度,导致无 法满足高端要求,因此,开发一种高纯度勃姆石的制备工艺十分迫切。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种制备高纯平行六面体状勃姆石的方法 及高纯平行六面体状勃姆石,采用廉价的工业产品作原料,使用铵盐作为洗 涤助剂,氨水作pH调节剂,经一步水热即可制备高纯平行六面体状勃姆石; 制备得到的平行六面体状勃姆石具有杂质含量低、形状规整、结晶度高、粒 度可调、粒度分布窄的优势。

为了解决上述问题,本发明的一个方面提供一种制备高纯平行六面体状 勃姆石的方法,包括以下步骤:

S1.将铝源、洗涤助剂、水混合,制成浆料,然后采用氨水调节pH为8-12, 其中,所述铝源为氢氧化铝、拟薄水铝石、快脱粉、γ-氧化铝中的一种或几 种的混合;所述洗涤助剂为铵盐;

S2.将步骤S1得到的浆料于高压釜中升温至140-180℃,反应1-4小时, 然后升温至200-250℃,反应4-24h,得到所述高纯平行六面体状勃姆石。

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