[发明专利]一种高长径比有机硅烷嫁接水滑石的合成方法

摘要

本发明公开了一种高长径比有机硅烷嫁接水滑石的合成方法，即焙烧－复原法。该方法利用了水滑石的“结构记忆效应”，将共沉淀制备的水滑石前体进行焙烧和结构重建（在单一阴离子CO32-环境）。相当于将较粗糙的、形貌和颗粒不均一的、物相和层间阴离子不纯的水滑石前体，进行了一次重结晶过程，保证了产物的纯粹性和形貌粒径等的统一，所得到的有机硅烷嫁接水滑石尺寸为纳米级，可望提高其在高分子基体材料中的分散性，用于制备高性能的纳米复合材料。本合成工艺中采用的金属盐为NO3－，合成过程中空气和溶液中的CO2将进入反应体系，最终层间阴离子为CO32－，杜绝了潜在的二次污染。

主权项

一种高长径比有机硅烷嫁接水滑石的合成方法，包括如下步骤：1）配制二价金属盐和三价金属盐的混合溶液A，二价金属离子和三价金属离子的摩尔比为1～3:1；2）配制浓度为1.0～4.0 mol L‑1的NaOH溶液B；3）配制体积比为1～5:10（有机硅烷: 溶剂）的溶液C；4）室温条件下，将混合溶液A和溶液B同时滴入去离子水中，不断搅拌并控制混合溶液的pH稳定在8～10，滴加完毕后，继续搅拌5～8h，所得白色沉淀即为水滑石；5）所得水滑石在400～600℃煅烧4～6h，得到复合金属氧化物；6）室温条件，将步骤5）得到的复合金属氧化物加入去离子水中或者0.1～0.5 mol L‑1的Na2CO3溶液中，搅拌的同时，滴加溶液C，滴加完毕后，混合物持续搅拌5～7h，离心分离，取沉淀，洗涤，干燥，得到高长径比有机硅烷嫁接水滑石纳米晶。