[发明专利]一种高比表面积MgSiO3/SiO2复合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高比表面积MgSiO₃/SiO₂复合物的制备方法，属高比表面积物质无机纳米材料技术领域。

背景技术

无机纳米材料比表面积的大小直接影响其抗冲击、耐热等许多性能。目前报道的大多数二氧化硅负载材料比二氧化硅本身小。这就大大影响了其在相关领域的应用性。MgO或者MgSiO₃等镁盐由于其本身的比表面积小，机械强度差等不足，使其工业化应用困难，为了克服这些缺点，近年来，有些研究者开发研究MgO/SiO₂或者MgSiO₃/SiO₂复合氧化物。

目前还没有关于高比表面积MgSiO₃/SiO₂复合物的报道，因而开发一种原料易得，成本低廉，操作简单，处理方便，易于工业化的高比表面积MgSiO₃/SiO₂复合材料的合成方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高比表面积MgSiO₃/SiO₂复合物的制备方法。

本发明一种高比表面积MgSiO₃/SiO₂复合物的制备方法其特征在于是有以下的制备过程和步骤：

a)                    将一定量的氯化镁溶于去离子水中，配制成含有Mg²⁺浓度为 0.625~3mol/L的氯化镁溶液；

b)                    在不断搅拌下加入纯SiO_2-粉末，其加入量按规定的Mg/Si摩尔投料比0.25~1.20进行计量,并充分搅拌混合均匀;得到胶状混合物在50℃下密封反应24 h；

c)                    冷却后再加入稀氨水在80~120℃下浸泡24h；

d)                    冷却后经过滤洗涤至无Cl^-1，随后90 ^oC烘干，110 ^oC干燥后于500~700℃焙烧6h，即得高比表面积的MgSiO₃/SiO₂复合物。

所述的Mg/Si摩尔投料比最合适的为0.5~0.75。

所述的稀氨水浸泡温度最合适的为80~100℃。

一种高比表面积MgSiO₃/SiO₂复合物的用途是作为镍基活性物种活离子的载体，作为烷烃水蒸气重整的催化剂。

本发明方法的机理叙述如下：

本发明方法通过氯化镁、二氧化硅和氨水表面反应，MgCl₂首先在SiO₂表面发生键联，在此过程中Cl^-1 起到重要作用，氨水的加入主要是将表面的Cl^-1转换为OH^-1，只要加入适量的氨水，将氨水的加入将不影响键联。在煅烧过程中发生脱水反应，从而在表面形成硅酸镁。反应方程式如下：

MgCl₂ + SiO₂ + NH₃·H₂O = MgSiO₃ + NH₃ + HCl

本发明具有如下的特点和优点：

1、本发明制备出的样品比表面积与二氧化硅相比大大增加。

2、本发明采用的原料价格低廉的氯化镁、氨水和二氧化硅，大大降低了生产成本。

3、本发明方法具有操作简单，工业设备简单，无污染的优点。

附图说明：

图1 为本发明实施例1~5所得样品的X射线衍射（XRD）图谱。

具体实施方式：

实施例1

a)      将0.025mol的氯化镁溶于40ml去离子水中，配制成含Mg²⁺ 0.625mol/L的氯化镁溶液；

b)     边搅拌边加入工业用SiO_2-粉末6g，搅拌均匀，得到胶状混合物在50℃下密封反应24 h；

c)      冷却后加入稀氨水在80℃下浸泡24h；