专利摘要
本发明公开了一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：取可溶性锌盐与可溶性铝盐溶于去离子水中，制得混合盐溶液；取碱与含插层阴离子盐的一种或多种溶于去离子水中，制得碱液；将混合盐溶液与碱液通入到超重力旋转填充床中进行沉淀反应，制得前驱体浆液；将前驱体浆液转入晶化釜进行晶化；将晶化处理后的浆液冷却、过滤、洗涤、干燥和研磨，得到阴离子插层纳米锌铝层状双氢氧化物；上述步骤均处于同一气体环境中进行。该方法制得的锌铝层状双氢氧化物颗粒粒径小，粒径分布窄，粒径范围为40‑260nm。
权利要求
1.一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S01、取可溶性锌盐与可溶性铝盐溶于去离子水中，制得混合盐溶液；取碱、或碱与含插层阴离子盐的混合物溶于去离子水中，制得碱液；
S02、将混合盐溶液与碱液通入到超重力旋转填充床中进行沉淀反应，制得前驱体浆液；
S03、将前驱体浆液转入晶化釜进行晶化；
S04、将晶化处理后的浆液冷却、过滤、洗涤、干燥和研磨，得到阴离子插层纳米锌铝层状双氢氧化物；
上述步骤均处于同一气体环境中进行；
步骤S01中，所述混合盐溶液中，可溶性锌盐与可溶性铝盐的摩尔比为1:1-4:1；所述混合盐溶液中，锌盐的浓度为0.05-1.2mol/L，所述插层阴离子盐中阴离子浓度为0.025-2.4mol/L，所述碱液中氢氧根浓度比为0.1-4mol/L；
步骤S02中，所述超重力旋转床转速为500-2800rpm；进料流量为100-600mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为0.5-2；所述反应温度为30-100℃；
所述气体为空气或氮气。
2.根据权利要求1所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤S01中，所述锌盐选自下列物质中的一种或多种：氯化锌、六水合硝酸锌、七水硫酸锌；所述铝盐选自下列物质中的一种或多种：六水氯化铝、九水硝酸铝、十六水硫酸铝。
3.根据权利要求2所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤S01中，如果碱液中不包括含插层阴离子盐时，则混合盐溶液中必须含有氯离子或硝酸根离子。
4.根据权利要求1所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤S01中，所述碱选自下列物质中的一种或多种：氢氧化钠、氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤S01中，所述含插层阴离子盐选自下列物质中的一种或多种：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾。
6.根据权利要求1所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述超重力旋转床转速为600-2000rpm；进料流量为200-500mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为0.8-1.8；所述反应温度为40-80℃。
7.根据权利要求6所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述超重力旋转床转速为800-1500rpm；进料流量为200-400mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为1-1.5；所述反应温度为50-70℃。
8.根据权利要求1所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：所述超重力旋转床转速为1000-1200rpm；进料流量为300-350mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为1.2-1.4；所述反应温度为50-60℃。
9.根据权利要求1所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：步骤S03中，所述晶化过程的晶化温度为45-120℃；所述晶化时间为1-24小时。
10.根据权利要求1所述纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，其特征在于：制备碳酸根插层锌铝双氢氧化物、氯离子插层锌铝双氢氧化物或硝酸根插层锌铝双氢氧化物过程中；其中，碳酸根插层锌铝双氢氧化物制备全程处于空气环境中，碱液由碱和含插层阴离子盐混合溶于去离子水中得到；氯离子插层锌铝双氢氧化物、硝酸根插层锌铝双氢氧化物制备过程中，全程处于氮气环境中，碱液由碱溶于去离子水中得到，产物中插层阴离子来自混合盐溶液。
说明书
技术领域
本发明涉及一种层状双金属氢氧化物的制备方法，尤其是涉及一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法。
背景技术
层状双金属氢氧化物(简称：LDHs)是由2种或2种以上的金属元素组成的具有水滑石层状结构的氢氧化物，是指层间具有可交换阴离子的层状结构化合物，又称为类水滑石。是一种由层间阴离子和带正电荷层板有序组装而成的阴离子型层状结构材料，其结构中二价和三价金属离子的氢氧化物相互间高度分散并以共价键构成主体层板，且富含正电荷；层间阴离子有序排布，以静电力平衡主体层板电荷，主体层板以共价键方式结合，层间则存在弱相互作用力，主体层板与客体分子间主要通过库伦静电力，氢键以及范德华相互作用结合，并以有序方式排列形成层状结构材料。层状双金属氢氧化物的组成通式为[M
层状双金属氢氧化物特有的层状组成及结构以及其本身具有的碱性、层板上阳离子的可调控性、层间阴离子的可交换性、热稳定性、记忆效应使得层状双金属氢氧化物在许多方面得以应用，如可以作为环境污染物清除剂、催化剂、阻燃剂、酸吸收剂、卤素吸收剂、热稳定剂、酸中和剂或UV阻断剂。
目前，LDHs的制备方法有：共沉淀法、离子交换法、焙烧重构法、水热合成法等。共沉淀法是将构成层状双金属氢氧化物层板的二价、三价金属离子和层间阴离子在过饱和条件下沉淀反应析出LDHs，通常是通过调节pH值来满足共沉淀所需要的过饱和条件；离子交换法是利用LDHs层间阴离子的可交换性，将LDHs前驱体置于含有待引入客体阴离子的溶液中，使待引入客体阴离子与LDHs前驱体层间的阴离子在一定条件下交换，获得目标LDHs；焙烧重构法是利用LDHs结构“记忆效应”，将LDHs前驱体在一定温度下焙烧去除层间阴离子，再于低温下将焙烧产物加入到含带插层客体阴离子的溶液中，使之自动重建层状结构，同时引入待插层阴离子，从而获得目标LDHs；水热合成法是在高温高压下，将金属离子的氧化物或氢氧化物反应制得LDHs。
共沉淀法是制备LDHs最常用的方法，在共沉淀法制备LDHs的过程中，生成的LDHs不是同时的，从最初形成晶粒开始到最后一个晶粒形成，这个过程时间很长，需要几个小时甚至几天，反应釜中先沉淀的粒子不断长大，新旧粒子同时存在，这就使得制备的LDHs粒径尺寸不均匀，影响LDHs的应用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法。该方法制得的锌铝层状双氢氧化物颗粒粒径小，粒径分布窄，晶粒粒径范围为40-260nm；制备的纳米锌铝层状双氢氧化物产物为白色粉末，其中碳酸根插层纳米锌铝层状双氢氧化物产物平均粒径在90-140nm，颗粒呈规整的六边形片层结构；氯离子插层纳米锌铝层状双氢氧化物产物平均粒径在200-250nm，颗粒呈规则的片层结构；硝酸根插层纳米锌铝层状双氢氧化物产物平均粒径在90-120nm，颗粒呈规整的六边形片层结构。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
S01、取可溶性锌盐与可溶性铝盐溶于去离子水中，制得混合盐溶液；取碱、或碱与含插层阴离子盐的混合物溶于去离子水中，制得碱液；
S02、将混合盐溶液与碱液通入到超重力旋转填充床中进行沉淀反应，制得前驱体浆液；
S03、将前驱体浆液转入晶化釜进行晶化；
S04、将晶化处理后的浆液冷却、过滤、洗涤、干燥和研磨，得到阴离子插层纳米锌铝层状双氢氧化物；
上述步骤均处于同一气体环境中进行。
本发明创造性地将超重力技术应用于纳米锌铝层状双氢氧化物的制备过程中，但仅仅使用超重力技术并不绝对能得到本发明的锌铝层状双氢氧化物。
作为技术方案的进一步改进，步骤S01中，所述锌盐选自下列物质中的一种或多种：氯化锌、六水合硝酸锌、七水硫酸锌；所述铝盐选自下列物质中的一种或多种：六水氯化铝、九水硝酸铝、十六水硫酸铝。
进一步地，步骤S01中，如果碱液中不包括含插层阴离子盐时，则混合盐溶液中必须含有氯离子或硝酸根离子。
进一步地，所述碱选自下列物质中的一种或多种：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水。
进一步地，所述含插层阴离子盐选自下列物质中的一种或多种：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾。
进一步地，所述混合盐溶液中，可溶性锌盐与可溶性铝盐的摩尔比为1:1-4:1；所述混和盐溶液中，锌盐的浓度为0.05-1.2mol/L，所述插层阴离子盐中阴离子浓度为0.025-2.4mol/L，所述碱溶液中氢氧根浓度比为0.1-4mol/L。
本发明中，原料的比例关系和浓度对于得到粒径范围为40-260nm的锌铝层状双氢氧化物具有重要的作用，粒径范围与这些参数之间并不是简单的线性关系。
作为技术方案的进一步改进，步骤S02中，所述超重力旋转床转速为500-2800rpm；进料流量为100-600mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为0.5-2；所述反应温度为30-100℃。
优选地，所述超重力旋转床转速为600-2000rpm；进料流量为200-500mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为0.8-1.8；所述反应温度为40-80℃；更优选地，所述超重力旋转床转速为800-1500rpm；进料流量为200-400mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为1-1.5；所述反应温度为50-70℃；最优选地，所述超重力旋转床转速为1000-1200rpm；进料流量为300-350mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为1.2-1.4；所述反应温度为50-60℃
本发明中，超重力旋转床的各种参数对于得到粒径范围为40-260nm粒径范围内的锌铝层状双氢氧化物也具有重要的作用，而且需要和原料比例关系和浓度等参数相配合。
作为技术方案的进一步改进，步骤S03中，所述晶化过程的晶化温度为45-120℃；所述晶化时间为1-24小时。
作为技术方案的进一步改进，所述气体为空气或氮气。
本发明涉及制备产物有三种：碳酸根插层锌铝双氢氧化物、氯离子插层锌铝双氢氧化物及硝酸根插层锌铝双氢氧化物；其中，碳酸根插层锌铝双氢氧化物制备全程处于空气环境中，碱液由含插层阴离子盐和碱混合溶于去离子水中得到；氯离子、硝酸根插层锌铝双氢氧化物制备过程中，全程处于氮气环境中，碱液由碱溶于去离子水中得到，产物插层阴离子来自混合盐溶液。
在纳米锌铝层状双氢氧化物的制备过程中，保证所有步骤均处于同一气体环境中进行具有重要的意义，和各个步骤中的参数协调配合，才可以得到本发明的锌铝层状双氢氧化物。
本发明制得的纳米锌铝层状双氢氧化物，可用于制备阻燃剂、热稳定剂、催化剂、紫外阻隔吸收剂等。
本发明所记载的任何范围包括端值以及端值之间的任何数值以及端值或者端值之间的任意数值所构成的任意子范围。
如无特殊说明，本发明中的各原料均可通过市售购买获得，本发明中所用的设备可采用所属领域中的常规设备或参照所属领域的现有技术进行。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：
1)本发明通过采用超重力旋转填充床反应器、配合超重力旋转床的各种参数选择、配合原料的比例关系和浓度的选择、配合全程气体环境的选择，得到了晶粒粒径范围为40-260nm，即粒度分布均匀，晶度高的纳米锌铝层状双氢氧化物。
2)本发明制备的纳米锌铝层状双氢氧化物产物为白色粉末，其中碳酸根插层产物平均粒径在90-140nm，颗粒呈规整的六边形片层结构；氯离子插层产物平均粒径在200-250nm，颗粒呈规则的片层结构；硝酸根插层产物平均粒径在90-120nm，颗粒呈规整的六边形片层结构。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明
图1超重力旋转填充床的工艺流程图；
图2超重力旋转填充床示意图；
图3实施例1制备的锌铝层状双氢氧化物的X-射线衍射图谱；
图4实施例1制备的锌铝层状双氢氧化物的透射电子显微镜照片；
图5实施例1制备的锌铝层状双氢氧化物的扫描电子显微镜照片；
图6实施例2制备的锌铝层状双氢氧化物的X-射线衍射图谱；
图7实施例3制备的锌铝层状双氢氧化物的X-射线衍射图谱；
图8实施例4制备的锌铝层状双氢氧化物的傅里叶红外图谱；
图9实施例6制备的锌铝层状双氢氧化物的透射电子显微镜照片；
图10实施例7制备的锌铝层状双氢氧化物的X-射线衍射图谱；
图11实施例8制备的锌铝层状双氢氧化物的傅里叶红外图谱；
图12实施例9制备的锌铝层状双氢氧化物的透射电子显微镜照片；
图13实施例10制备的锌铝层状双氢氧化物的X-射线衍射图谱；
图14实施例11制备的锌铝层状双氢氧化物的傅里叶红外图谱；
附图中涉及的数字标记如下：
1-超重力旋转填充床，2-混合盐溶液储罐，3-碱液储罐，4、5-蠕动泵，6-晶化釜，7-抽滤装置，8-干燥装置，9-研磨装置，10-产物储罐，11-电机，12-保护气体入口，13-填料，14-混合盐溶液进料口，15-碱液进料口，16-出料口。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
本发明所使用的超重力旋转填充床为现有技术，例如已公开专利(CN2221437A)；本发明所使用的超重力旋转填充床的反应流程图如图1所示，本发明所使用的超重力旋转填充床反应器如图2所示。具体的实施方式如下所述：
开启超重力旋转填充床装置1，超重力旋转填充床装置气体入口12通入保护气体，调节转力旋转填充床反应沉淀后的前驱体悬浮液从超重力旋转填充床下部的液相出料口16流出；然后转入晶化釜6中在可控温度晶化处理；将晶化处理后的悬浊液倒入抽滤装置7进行洗涤、过滤得到滤饼；之后将滤饼于干燥装置8中干燥；最后将干燥产物在研磨装置9中进行研磨得到纳米锌铝层状双氢氧化物，置于产品储罐10中。具体制备方法如下：
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步速使超重力旋转填充床装置内的填料转子转速达到预定值；混合盐溶液储罐2中的混合盐溶液采用蠕动泵4调节一定流量打入超重力旋转填充床中的混合盐溶液进料口14；碱液储罐3中碱液采用蠕动泵5调节一定流量打入超重力旋转填充床中的碱液进料口15；超重力旋转填充床装置中的转子13由电机11带动高速旋转，从而获得超重力环境；混合盐溶液和碱液经由进料管经由进料管上的液体分布器喷淋到超重力旋转填充床的转子填料内缘后与填料产生碰撞并进入填料内部；进入填料内部的混合盐溶液和碱液经过丝网填料的分割、破碎和撕裂后产生大量快速更新的液体表面；经超重骤：
S01、取可溶性锌盐与可溶性铝盐溶于去离子水中，制得混合盐溶液；取碱与含插层阴离子盐的一种或多种溶于去离子水中，制得碱液；
S02、将混合盐溶液与碱液通入到超重力旋转填充床中进行沉淀反应，制得前驱体浆液；
S03、将前驱体浆液转入晶化釜进行晶化；
S04、将晶化处理后的浆液冷却、过滤、洗涤、干燥和研磨，得到阴离子插层纳米锌铝层状双氢氧化物；
上述步骤均处于同一气体环境中进行。
在某一些实施方式中，步骤S01中所述锌盐选自下列物质中的一种或多种：氯化锌、六水合硝酸锌、七水硫酸锌；所述铝盐选自下列物质中的一种或多种：六水氯化铝、九水硝酸铝、十六水硫酸铝。
在某一些实施方式中，步骤S01中所述碱选自下列物质中的一种或多种：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水。
在某一些实施方式中，步骤S01中所述含插层阴离子盐选自下列物质中的一种或多种：碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾。
在某一些实施方式中，步骤S01中所述混合盐溶液的可溶性锌盐与可溶性铝盐的摩尔比为1:1-4:1，或1:1-3:1，或1:1-2:1。
所述混和盐溶液中，锌盐的浓度为0.05-1.2mol/L，或0.1-1.2mol/L，或0.2-1.1mol/L，或0.3-1.0mol/L，或0.4-0.9mol/L，或0.5-0.8mol/L，或0.6-0.7mol/L，或0.1-0.8mol/L，或0.1-0.7mol/L，或0.1-0.6mol/L，或0.1-0.5mol/L，或0.1-0.4mol/L，或0.1-0.3mol/L，或0.1-0.2mol/L，或0.2-1.0mol/L，或0.2-0.9mol/L，或0.2-0.8mol/L，或0.2-0.7mol/L，或0.2-0.6mol/L，或0.2-0.5mol/L，或0.2-0.4mol/L，或0.2-0.3mol/L，或0.3-0.9mol/L，或0.3-0.8mol/L，或0.3-0.7mol/L，或0.3-0.6mol/L，或0.3-0.5mol/L，或0.3-0.4mol/。
所述插层阴离子盐中阴离子浓度为0.025-2.4mol/L，或0.5-2.4mol/L，或0.5-2mol/L，或0.5-1.5mol/L，或0.5-1.0mol/L，或1-2.4mol/L，或1-2mol/L，或1-1.5mol/L。
所述碱溶液中氢氧根浓度比为0.1-4mol/L，或0.5-4mol/L，或0.5-3.5mol/L，或0.5-3mol/L，或0.5-2.5mol/L，或0.5-2mol/L，或0.5-1.5mol/L，或0.5-1mol/L，或1-4mol/L，或1-3.5mol/L，或1-3mol/L，或1-2.5mol/L，或1-2mol/L，或1-1.5mol/L，或2-4mol/L，或2-3mol/L。
本发明中，原料的比例关系和浓度对于得到40-260nm粒径范围内的锌铝层状双氢氧化物具有重要的作用，粒径范围与这些参数之间并不是简单的线性关系。
在某一些实施方式中，步骤S02中所述超重力旋转床转速为500-2800rpm；进料流量为100-600mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为0.5-2；所述反应温度为30-100℃；优选地，所述超重力旋转床转速为600-2000rpm；进料流量为200-500mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为0.8-1.8；所述反应温度为40-80℃；更优选地，所述超重力旋转床转速为800-1500rpm；进料流量为200-400mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为1-1.5；所述反应温度为50-70℃；最优选地，所述超重力旋转床转速为1000-1200rpm；进料流量为300-350mL/min；所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为1.2-1.4；所述反应温度为50-60℃。
本发明中，超重力旋转床的各种参数对于得到40-260nm粒径范围内的锌铝层状双氢氧化物也具有重要的作用，而且需要和原料比例关系和浓度等参数相配合。
在某一些实施方式中，步骤S03中晶化过程的晶化温度为45-120℃；所述晶化时间为1-24小时；优选地，晶化过程的晶化温度为50-100℃；所述晶化时间为5-20小时；
在某一些实施方式中，所述“同一气体环境中”的气体为空气或氮气。
本发明涉及制备产物有三种：碳酸根插层锌铝双氢氧化物、氯离子插层锌铝双氢氧化物、硝酸根插层锌铝双氢氧化物；碳酸根插层锌铝双氢氧化物制备过程中，全程处于空气环境中，碱液由碳酸盐和碱混合溶于去离子水中得到；氯离子、硝酸根插层锌铝双氢氧化物制备过程中，全程处于氮气环境中，碱液由碱溶于去离子水中得到，产物插层阴离子来自混合盐溶液。
在纳米锌铝层状双氢氧化物的制备过程中，保证所有步骤均处于同一气体环境中进行具有重要的意义，和各个步骤中的参数协调配合，才可以得到本发明的锌铝层状双氢氧化物。
实施例1
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为2500rpm，气体采用空气；将六水硝酸锌与九水硝酸铝按锌铝比为2:1用去离子水配制总金属离子浓度为0.3mol/L的混合盐溶液2000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠和碳酸钠溶于去离子水配制碱溶液3000mL置于碱溶液储罐中，氢氧化钠浓度为0.5mol/L，碳酸钠浓度为0.2mol/L；开启进料泵，两溶液均以200mL/min的进料流速通入旋转填充床的两个进料口，反应温度30℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于90℃晶化5h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在鼓风干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为95nm，粒径范围40-130nm。
图3、图4、图5分别为所得产品的X-射线衍射图谱、透射电子显微镜照片和扫描电子显微镜照片。从图3和图4中可以看出颗粒形貌为规整的六边片层结构、颗粒尺寸分布均匀。
实施例2
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为2000rpm，气体采用空气；将氯化锌与六水氯化铝按锌铝比为3:1用去离子水配制总金属离子浓度为1mol/L的混合盐溶液5000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钾和碳酸氢钠溶于去离子水配制碱溶液3000mL置于碱溶液储罐中，氢氧化钾浓度为3.6mol/L，碳酸氢钠浓度为1.2mol/L；开启进料泵，调节混合盐溶液进料流量为500mL/min，碱液进料流量250mL/min，反应温度45℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于75℃晶化6h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在鼓风干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为110nm，粒径范围50-140nm，呈六边片层结构。图6为所得产品的XRD分析图谱。
实施例3
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为1500rpm，气体采用空气；将七水硫酸锌与十六水硫酸铝按锌铝比为4:1用去离子水配制总金属离子浓度为0.15mol/L的混合盐溶液4000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠和碳酸钠溶于去离子水配制碱溶液4000mL置于碱溶液储罐中，氢氧化钠浓度为0.3mol/L，碳酸钠浓度为0.1mol/L；开启进料泵，两溶液均以600mL/min的进料流速通入旋转填充床的两个进料口，反应温度60℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于60℃晶化12h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在鼓风干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为120nm，粒径范围50-150nm，呈六边片层结构。图7为所得产品的XRD分析图谱。
实施例4
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为2500rpm，气体采用空气；将氯化锌与六水氯化铝按锌铝比为2:1用去离子水配制总金属离子浓度为1.2mol/L的混合盐溶液4000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠和碳酸钾溶于去离子水配制碱溶液5000mL置于碱溶液储罐中，氢氧化钠浓度为1.1mol/L，碳酸钾浓度为0.6mol/L；开启进料泵，调节混合盐溶液进料流量为350mL/min，碱液进料流量为180mL/min，反应温度90℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于100℃晶化3h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在鼓风干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为100nm，粒径范围50-180nm，呈六边片层结构。图8为所得产品的傅里叶红外图谱，在1363cm
实施例5
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为2000rpm，气体采用空气；将七水硫酸锌与十六水硫酸铝按锌铝比为2:1用去离子水配制总金属离子浓度为0.8mol/L的混合盐溶液6000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠和碳酸钠溶于去离子水配制碱溶液6000mL置于碱溶液储罐中，氢氧化钠浓度为1.6mol/L，碳酸钠浓度为0.6mol/L；开启进料泵，两溶液均以600mL/min的进料流速通入旋转填充床的两个进料口，反应温度60℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于75℃晶化6h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在鼓风干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为140nm，粒径范围60-200nm，呈六边片层结构。
实施例6
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为1000rpm，气体采用氮气；将氯化锌与六水氯化铝按锌铝比为2:1用去离子水配制总金属离子浓度为0.2mol/L的混合盐溶液1000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠浓度为0.2mol/L的碱溶液1000mL置于碱溶液储罐中；开启进料泵，调节混合盐溶液进料流量为250mL/min，碱液进料流量500mL/min，反应温度60℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于80℃晶化5h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在真空干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到氯离子插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为200nm，粒径范围100-260nm，呈六边片层结构。图9为所得产品的投射电镜照片。
实施例7
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为1800rpm，气体采用氮气；将氯化锌与六水氯化铝按锌铝比为3:1用去离子水配制总金属离子浓度为0.4mol/L的混合盐溶液5000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠浓度为0.8mol/L的碱溶液5000mL置于碱溶液储罐中；开启进料泵，两溶液均以400mL/min的进料流速通入旋转填充床的两个进料口，反应温度60℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于100℃晶化3h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在真空干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到氯离子插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为220nm，粒径范围100-280nm，呈六边片层结构。图10为所得产品的X-射线衍射图谱。
实施例8
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为2500rpm，气体采用氮气；将氯化锌与六水氯化铝按锌铝比为4:1用去离子水配制总金属离子浓度为1mol/L的混合盐溶液6000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠浓度为2mol/L的碱溶液5000mL置于碱溶液储罐中；开启进料泵，两溶液均以550mL/min的进料流速通入旋转填充床的两个进料口，反应温度60℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于60℃晶化6h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在真空干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到氯离子插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为250nm，粒径范围150-300nm，呈六边片层结构。图11为所得产品的傅里叶红外图谱，在1350cm
实施例9
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为2000rpm，气体采用氮气；将六水硝酸锌与九水硝酸铝按锌铝比为2:1用去离子水配制总金属离子浓度为0.5mol/L的混合盐溶液6000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠浓度为1mol/L的碱溶液6000mL置于碱溶液储罐中；开启进料泵，两溶液均以400mL/min的进料流速通入旋转填充床的两个进料口，反应温度45℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于90℃晶化3h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在真空干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到硝酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为90nm，粒径范围50-120nm，呈片层结构。图12为所得产品的透射电子显微镜照片。
实施例10
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为1000rpm，气体采用氮气；将六水硝酸锌与九水硝酸铝按锌铝比为3:1用去离子水配制总金属离子浓度为0.8mol/L的混合盐溶液8000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠浓度为0.8mol/L的碱溶液8000mL置于碱溶液储罐中；开启进料泵，调节混合盐溶液进料流量为300mL/min，碱液进料流量为600mL/min，反应温度75℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于120℃晶化2h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在真空干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到硝酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为110nm，粒径范围60-140nm，呈片层结构。图13为所得产品的X-射线衍射图谱。
实施例11
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法，包括如下步骤：
开启超重力旋转填充床，调节旋转填充床转速为2500rpm，气体采用氮气；将六水硝酸锌与九水硝酸铝按锌铝比为4:1用去离子水配制总金属离子浓度为1mol/L的混合盐溶液2000mL置于混合盐溶液储罐中；将氢氧化钠浓度为2mol/L的碱溶液3000mL置于碱溶液储罐中；开启进料泵，两溶液均以200mL/min的进料流速通入旋转填充床的两个进料口，反应温度90℃；待两股原液进料完毕后，关闭超重力旋转填充床，反应形成的浆液由超重力旋转填充床的出料口排出；将浆液转移到晶化釜中于80℃晶化6h，经过滤、洗涤，得到的滤饼在真空干燥箱中70℃干燥24小时，研磨得到硝酸根插层锌铝层状双氢氧化物。产品平均粒径为120nm，粒径范围60-160nm，呈片层结构。图14为所得产品的傅里叶红外图谱，在1385cm
对比例1
重复实施例1，不同之处仅在于，反应器不使用超重力旋转床，使用普通反应釜。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为250nm，粒径范围150-1500nm，颗粒形貌不规则。
对比例2
重复实施例1，不同之处仅在于，可溶性锌盐与可溶性铝盐的摩尔比为0.8:1。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物粒径范围在50-250nm，颗粒形貌非常不完整。
对比例3
重复实施例1，不同之处仅在于，可溶性锌盐与可溶性铝盐的摩尔比为5:1。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为160nm，粒径范围80-1200nm。
对比例4
重复实施例1，不同之处仅在于，所述混和盐溶液中，锌盐的浓度为0.04mol/L。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物粒径范围在40-300nm，颗粒形貌非常不完整。
对比例5
重复实施例1，不同之处仅在于，所述混和盐溶液中，锌盐的浓度为1.4mol/L。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物粒径范围在40-1600nm，出现很多大颗粒，颗粒粒径分布变宽。
对比例6
重复实施例1，不同之处仅在于，所述插层阴离子盐中阴离子浓度为0.02mol/L。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为150nm，粒径范围60-300nm，但产物中生成了硝酸根插层产物，产品分离难度大。
对比例7
重复实施例1，不同之处仅在于，所述插层阴离子盐中阴离子浓度为2.6mol/L。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为150nm，粒径范围80-400nm，产物中大颗粒较多。
对比例8
重复实施例1，不同之处仅在于，所述碱溶液中氢氧根浓度比为0.05mol/L。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物粒径范围在80-360nm，产物厚度薄使得其六边形结构有很多残缺。
对比例8
重复实施例1，不同之处仅在于，所述碱溶液中氢氧根浓度比为5mol/L。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为210nm，粒径范围50-380nm。
对比例9
重复实施例1，不同之处仅在于，所述超重力旋转床转速为400rpm。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为160nm，粒径范围50-220nm，出现较多不规则形貌的颗粒。
对比例10
重复实施例1，不同之处仅在于，进料流量为80mL/min。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为150nm，粒径范围40-250nm，出现较多不规则形貌的颗粒。
对比例11
重复实施例1，不同之处仅在于，进料流量为700mL/min。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物粒径范围在40-1500nm，大颗粒和不规则形貌颗粒增多。
对比例12
重复实施例1，不同之处仅在于，所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为0.4。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物粒径范围在80-400nm，粒径分布宽，有较多不规则形貌的颗粒。
对比例13
重复实施例1，不同之处仅在于，所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比为2.5。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物粒径范围在80-2000nm，颗粒片层较薄，六边形片层结构不完整。
对比例14
重复实施例1，不同之处仅在于，所述超重力旋转填充床的反应温度为5℃。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为160nm，粒径范围40-350nm。
对比例15
重复实施例1，不同之处仅在于，所述超重力旋转填充床的反应温度为110℃。制得的碳酸根插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为200nm，粒径范围100-500nm。
对比例16
重复实施例6，不同之处仅在于，整个步骤处于空气环境中。制得的氯离子插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为300nm，粒径范围100-800nm，产物中存在碳酸根插层锌铝双氢氧化物。
对比例17
重复实施例9，不同之处仅在于，整个步骤处于空气环境中。制得的氯离子插层锌铝层状双氢氧化物平均粒径为150nm，粒径范围100-250nm，产物中存在碳酸根插层锌铝双氢氧化物。
综上所述，本发明的超重力旋转床、可溶性锌盐与可溶性铝盐的摩尔比、所述混和盐溶液中锌盐的浓度、所述插层阴离子盐中阴离子浓度、所述碱溶液中氢氧根浓度、超重力旋转床转速、进料流量、所述混合盐溶液与碱液通入超重力旋转填充床的流量比、反应温度和气体选择这些条件构成了一个整体技术方案，它们相互配合，相互影响，最终制得本发明要求的产物。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
一种纳米锌铝层状双氢氧化物的制备方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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