[发明专利]一种Li4SiO4-Li2CuO2混杂高温吸碳材料的制备方法

摘要

本发明提供了一种Li4SiO4-Li2CuO2混杂高温吸碳材料的制备方法，首先配制Cu2+浓度为0.60~1.0mol/L的铜源水溶液；再按照n(Si)/n(Cu)=(1~3)：1的摩尔比向水玻璃溶液中加入铜源水溶液，并用硫酸溶液调整pH值为6.2~6.9，静置老化得到硅铜凝胶；然后将硅铜凝胶经纯化以除去硫酸根或硝酸根和硫酸根离子，干燥后得到硅铜干凝胶粉体；最后按照摩尔需要量称取锂源试剂，与硅铜干凝胶粉体研磨混合压片，再经过烧结反应，即制得Li4SiO4-Li2CuO2混杂高温吸碳材料。采用本发明的方法制备出的材料中Li4SiO4和Li2CuO2两种共生产物结晶好，纯度高，且制备出的吸碳材料在使用过程中克服了锂的强腐蚀性问题，而且工艺简单、操作方便，生产成本低，在高温下有很好的吸碳能力，为减少高温炉中CO2的排放提供新的技术途径。

主权项

一种Li4SiO4‑Li2CuO2混杂高温吸碳材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）将分析纯的Cu(NO3)2·3H2O或CuSO4·5H2O溶解到去离子水中，配成Cu2+浓度为0.60～1.0mol/L的铜源水溶液；2）将模数M=1~2.5的水玻璃溶液加热到50~65℃，然后保温并在不断搅拌下按照n(Si)/n(Cu)=(1~3)：1的摩尔比向水玻璃溶液中加入铜源水溶液，再接着加入硫酸水溶液，使得到的反应液的pH值为6.2~6.9，然后继续搅拌反应液10min，并静置老化20~24h，即得到硅铜凝胶；3）将硅铜凝胶纯化，若步骤1）采用Cu(NO3)2·3H2O时，除去硅铜凝胶中含有的硝酸根离子和硫酸根离子，若步骤1）采用CuSO4·5H2O时，除去硅铜凝胶中含有的硫酸根离子，然后将纯化过的硅铜凝胶在60~80℃下干燥，即得到硅铜干凝胶粉体；4）按照制成的Li4SiO4‑Li2CuO2混杂高温吸碳材料中Li4SiO4和Li2CuO2的摩尔比对锂源的需要量称取Li2CO3或LiOH，然后将Li2CO3或LiOH与硅铜干凝胶粉体研磨混合均匀，并将得到的均匀粉体制成压片；5）将压片在730~780℃下烧结18~24h，即得到Li4SiO4‑Li2CuO2混杂高温吸碳材料。