以氧化鎂為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法
【專利摘要】以氧化鎂為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法，涉及制備鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法，第一步，以活性氧化鎂和氯化銅為原料，制備得到富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物；第二步，將活性氧化鎂溶解于水中，形成水合氧化鎂配合物；第三步，將氯化銅配成水溶液，滴加到水合氧化鎂配合物溶液中；第四步，將乳液抽濾、洗滌、干燥后煅燒得到CuO-Cu4MgO5鎂銅復(fù)合金屬氧化物。利用活性氧化鎂和氯化銅為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物，利用了水溶液中金屬離子配合物共聚現(xiàn)象，形成金屬離子水和羥基共聚物，無任何添加劑，方法簡單。制備得到的CuO-Cu4MgO5鎂銅復(fù)合金屬氧化物具有雙金屬中心，可作為某些有機(jī)反應(yīng)的催化劑或載體。
【專利說明】以氧化鎂為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備金屬復(fù)合氧化物的方法，特別是涉及以氧化鎂為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是鎂資源大國，菱鎂礦總儲量為31億噸，占世界總儲量的四分之一以上，高附加值利用菱鎂礦成為研究的重點(diǎn)。
[0003]由于氧化銅和氧化鎂可以在很多反應(yīng)中用作催化劑,而復(fù)合金屬氧化物又有優(yōu)于單個金屬氧化物的諸多性質(zhì)，以MgO與CuC12為原料反應(yīng)得到前驅(qū)體鎂銅復(fù)合金屬氫氧化物，煅燒后得到經(jīng)XRD分析分子式為Cu4Mg05的CuO- Cu4Mg05催化劑，制備的鎂銅復(fù)合金屬氧化物是具有雙金屬中心的復(fù)合氧化物，可作為某些有機(jī)反映的催化劑或載體，其中Mg作為堿中心可以抑制化學(xué)反應(yīng)中副反應(yīng)的進(jìn)行。Cu4Mg05催化劑中的Cu及負(fù)載CuO中的Cu作為酸性中心，由于其具有未共用電子可以得到有機(jī)物的電子促進(jìn)有機(jī)反應(yīng)的進(jìn)行。
[0004]鎂和銅相關(guān)的復(fù)合金屬氧化物在催化領(lǐng)域都具有較好的應(yīng)用背景，如鎂鋁復(fù)合金屬氧化物、鎂錳復(fù)合金屬氧化物、鎂鐵復(fù)合金屬氧化物、銅鈷復(fù)合金屬氧化物、銅鉻復(fù)合金屬氧化物、銅鐵復(fù)合金屬氧化物等。其中大部分的復(fù)合金屬氧化物在固體推進(jìn)劑中都有較好的應(yīng)用。如鎂鐵復(fù)合金屬氧化物、銅鈷復(fù)合金屬氧化物、銅鉻復(fù)合金屬氧化物、銅鐵復(fù)合金屬氧化物用在固體推進(jìn)劑中作為燃速催化劑時(shí)，能夠明顯降低AP的熱解溫度，提高硼粉的一次和二次燃燒效率，對催化劑進(jìn)行進(jìn)一步改性、包覆處理后催化性能又得到進(jìn)一步的提高，而且與體系中端羥基聚丁二烯的相容性也得到了解決。鎂銅復(fù)合金屬氧化物中Cu和Mg的相互作用有利于活性位的活化，從而能夠提高催化性能、降低反應(yīng)溫度等反應(yīng)條件。氧化銅是一種常見的催化劑或催化劑載體，在很多反應(yīng)中都顯示出較好的催化性能。氧化鎂活性位在反應(yīng)中能夠抑制反應(yīng)中副反應(yīng)的進(jìn)行。
[0005]根據(jù)水溶液中雙金屬離子的聚合現(xiàn)象來形成空間網(wǎng)絡(luò)狀金屬羥基聚合物。該方法操作簡單，與其他方法相比，保留了原始天然結(jié)構(gòu)；對設(shè)備、技術(shù)要求不高；不引進(jìn)其他助齊U，產(chǎn)品純度高；成本低；由于溶液中的OH -是逐漸釋放的，因此所得產(chǎn)物的形貌可控。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種以氧化鎂為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法，該方法將活性氧化鎂溶解于水中，形成水合氧化鎂配合物，利用了水溶液中金屬離子配合物現(xiàn)象，無任何添加劑，方法簡單，制備得到的Cu0-Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物具有雙金屬中心，可作為某些有機(jī)反應(yīng)的催化劑或載體。
[0007]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
以氧化鎂為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法，所述方法以活性氧化鎂和氯化銅為原料，制備得到富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物，該方法利用水溶液中金屬離子配合物的共聚現(xiàn)象，無添加劑制備；制備得到的Cu0-Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物具有雙金屬中心，作為有機(jī)反應(yīng)的催化劑或載體；具體制備過程包括:第一步，以活性氧化鎂和氯化銅為原料，制備得到富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物；第二步，將活性氧化鎂溶解于水中，形成水合氧化鎂配合物；第三步，將氯化銅配成一定濃度的水溶液，滴加到水合氧化鎂配合物溶液中，第四步，將乳液抽濾、洗滌、干燥后煅燒得到Cu0-Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)與效果是:
1.本發(fā)明提出一種以活性氧化鎂和氯化銅為原料，利用水溶液中金屬離子的聚合現(xiàn)象制備得到富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物，無任何添加劑，方法簡單，成本低。
[0008]2.制備得到Cu0_Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物。[0009]3.制備得到的CuO-Cu4MgOdM銅復(fù)合金屬氧化物具有雙金屬中心，可作為某些有機(jī)反應(yīng)的催化劑或載體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明工藝示意圖；
圖2為本發(fā)明產(chǎn)品XRD圖；
圖3為本發(fā)明不同反應(yīng)物配比制得的鎂銅復(fù)合金屬氧化物吸附C02的峰面積曲線圖； 圖4為不同反應(yīng)物配比制得的鎂銅復(fù)合金屬氧化物吸附NH3的峰面積曲線圖。
[0011]注:本發(fā)明的圖2—圖4為產(chǎn)物狀態(tài)的分析示意圖或照片(僅供參考)，圖中文字或影像不清晰并不影響對本發(fā)明技術(shù)方案的理解。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖所示實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳述。
[0013]本發(fā)明的基本原理:
氧化鎂溶于水生成水合氧化鎂，繼而生成羥基鎂離子，溶液顯堿性，在更多氫氧根離子存在條件下，形成羥基水合鎂離子配合物。
[0014]MgCHH2O — [Mg (OH)]①
[Mg(OH)]+ + 一[Mg(OH)2] (aq)②
[Mg(OH)2] (aq)+0H- — [Mg(OH)3] ^③
[Mg (OH) 3] - +OH — — [Mg (OH) 4]2 —④
[Mg (OH) 4]2 — +OH — — [Mg (OH) 5]3 —⑤
[Mg (OH) 5]3 — +OH — — [Mg (OH) 6]4 —⑥
而氯化銅溶液中，隨著氯化銅濃度增加，溶液酸性增加，達(dá)到一定PH值條件下，形成羥基水合銅離子配合物，
Cu2++ 4H20 — [Cu(H20)4]2+⑦
Cu2++ 40H- — [Cu (OH) 4] 2-⑧
利用兩者的酸堿性不同，在一定比例條件下，溶液PH值一定時(shí)，形成空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的鎂銅水和羥基聚合體。
[0015]本發(fā)明的基本方案:
第一步，將活性氧化鎂溶解于水中，形成水合氧化鎂配合物；以第二步，將氯化銅配成一定濃度的水溶液，滴加到水合氧化鎂配合物溶液中。第三步，將乳液抽濾、洗滌、干燥后煅燒得到Cu0-Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物。
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方法:
本項(xiàng)目以活性氧化鎂和氯化銅為原料，利用水溶液中金屬離子的聚合現(xiàn)象，制備得到鎂銅共聚合的乳液，過濾洗滌干燥后，煅燒得到Cu0-Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物。
[0017]實(shí)施例1:
(O活性氧化鎂預(yù)處理，在600°c下放入馬弗爐內(nèi)煅燒2h。每次恢復(fù)活性后，能使用4天，4天之后再使用需先用上述步驟再次恢復(fù)活性。
[0018](2)稱取煅燒后的活性氧化鎂4g加入250ml三口燒瓶中，向三口燒瓶中加入IOOml蒸餾水，50°C超聲反應(yīng)Ih。
[0019](3)量取lmol/L氯化銅溶液，逐滴加入氧化鎂溶液中，滴加結(jié)束后測其pH值，待pH值穩(wěn)定后(約1.5h),停止實(shí)驗(yàn)。
[0020](4)抽濾，干燥，在800°C條件下煅燒，2h，得到產(chǎn)品。
[0021]由圖3、圖4可知，CuO-Cu4MgO5鎂銅復(fù)合金屬氧化物具有雙金屬中心。
【權(quán)利要求】
1.以氧化鎂為原料制備富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物的方法，其特征在于，所述方法以活性氧化鎂和氯化銅為原料，制備得到富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物，該方法利用水溶液中金屬離子配合物的共聚現(xiàn)象，無添加劑制備；制備得到的Cu0-Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物具有雙金屬中心，作為有機(jī)反應(yīng)的催化劑或載體；具體制備過程包括:第一步，以活性氧化鎂和氯化銅為原料，制備得到富銅型鎂銅金屬復(fù)合氧化物；第二步，將活性氧化鎂溶解于水中，形成水合氧化鎂配合物；第三步，將氯化銅配成水溶液，滴加到水合氧化鎂配合物溶液中，第四步，將乳液抽濾、洗滌、干燥后煅燒得到Cu0-Cu4Mg05鎂銅復(fù)合金屬氧化物。
【文檔編號】B01J23/72GK103623822SQ201310638971
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】王國勝, 王婉婷, 張海洋, 寧志高 申請人:沈陽化工大學(xué)