[发明专利]一种铼吸附用拓扑二氧化硅及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及铼元素吸附回收技术领域，具体涉及一种铼吸附用拓扑二氧化硅，其制备方法包括如下步骤，通过磁力搅拌将F‑SiO₂分散在甲苯和3‑氨基丙基三乙氧基硅烷中，并将分散液加热，保温，离心，用乙醇洗涤后真空下干燥，然后再加热保温，获得铼吸附用拓扑二氧化硅F‑SiO₂‑NH₂，并进行了铼元素吸附性能检测，表明制备的拓扑二氧化硅具有拓扑性质且具有良好的铼吸附效果；该类拓扑二氧化硅制备方法简单，性能优异，热稳定性高，对人体与环境危害小，为绿色化学提供了新补充。

技术领域

本发明涉及铼吸附回收技术领域，具体涉及一种铼吸附用拓扑二氧化硅及其制备方法和 应用。

背景技术

铼最大的用途是用于制造航空发动机涡轮叶片，镍基铼合金可以提高合金的蠕变强度和 叶片的工作温度，这是其它金属无法替代的作用。铼的电子结构中有不饱和的5d层，5d层 的5个电子是很容易释放出的，6s层上有2个电子，这两个电子很容易参与作用而形成共价 键，又由于具有较大的晶格参数的特性，因此铼的化合物具有良好的催化性能，它的一个常 见的使用途径是用作石化行业的催化剂，主要用作石油重整过程中的Pt-Re/Al₂O₃催化剂， 但随着其他价格更为低廉的催化剂的出现，铼催化剂的优势已不再明显，例如铂-锡催化 剂，虽然其性能与铼催化剂相比有所不足，但仍使铼在这方面的应用有所下降。铼还可以在 无铅汽油的生产中和汽车尾气净化中作为催化剂使用；硫化铼可以用作甲酚和木质素氢化过 程中的催化剂；KReO₄/SiO₂可作为氢化的催化剂；NH₄ReO₄/C用作环己烷和乙醇脱氢过程 中的催化剂；Re₂O₇能使二氧化硫转化为三氧化硫、使亚硝酸转化硝酸。在汽车尾气净化器 中添加铼可以降低汽车尾气对环境的污染。另外，在金属及合金表面电镀上铼及铼合金的复 合材料，用于石油化学工业中的防腐、抗蚀，尤其是防止盐酸的腐蚀。

二氧化硅是一种无机物，化学式为SiO₂，硅原子和氧原子长程有序排列形成晶态二氧化 硅，短程有序或长程无序排列形成非晶态二氧化硅。二氧化硅晶体中，硅原子位于正四面体 的中心，四个氧原子位于正四面体的四个顶角上，许多个这样的四面体又通过顶角的氧原子 相连，每个氧原子为两个四面体共有，即每个氧原子与两个硅原子相结合。F-SiO₂具有拓扑 结构，通过化学改性可以改变其介孔结构用于铼元素的吸附。

具有成本优势的二氧化硅新材料对铼元素的吸附具有特殊的作用，对于其研究具有重要 意义。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种铼吸附用拓扑二氧化硅，采用如下技术 方案：

一种铼吸附用拓扑二氧化硅，所述铼吸附用拓扑二氧化硅为F-SiO₂-NH₂，具有介孔结 构；其结构式为：

本发明同时提供了上述的铼吸附用拓扑二氧化硅的制备方法，包括以下步骤：

1)通过磁力搅拌将F-SiO₂分散在甲苯和3-氨基丙基三乙氧基硅烷(APTES)中，并将 分散液加热，保温；

2)离心，用乙醇洗涤，真空下干燥，加热，保温，制得F-SiO₂-NH₂。

优选地，步骤1)中所述的3-氨基丙基三乙氧基硅烷体积分数为1-2％。

优选地，步骤1)中所述的分散液反应温度70-90℃，保温时间为30-50min。

优选地，步骤2)中所述的乙醇洗涤次数为5-8次。

优选地，步骤2)中所述的保温反应时间为12-24h，保温反应温度为150-170℃。