Адсорбент и способ изготовления кристаллического силикотитаната - заявка 2016137781 на патент на изобретение в РФ

1. Адсорбирующий материал для цезия или стронция, включающий, по меньшей мере, один силикотитанат, в качестве которого выбираются кристаллические силикотитанаты, представленные общими формулами Na4Ti4Si3O16⋅nH2O, (NaxK(1-x))4Ti4Si3O16⋅nH2O и K4Ti4Si3O16⋅nH2O, в которых x представляет собой число, составляющее более чем 0 и менее чем 1, и n представляет собой число, составляющее от 0 до 8; и, по меньшей мере, одну соль, в качестве которой выбираются титанатные соли, представленные общими формулами Na4Ti9O20⋅mH2O, (NayK(1-y))4Ti9O20⋅mH2O и K4Ti9O20⋅mH2O, в которых y представляет собой число, составляющее более чем 0 и менее чем 1, и m представляет собой число, составляющее от 0 до 10.
2. Адсорбирующий материал по п. 1, причем когда данный адсорбирующий материал исследуется методом рентгеновской дифрактометрии с использованием Cu-Kα в качестве источника рентгеновского излучения в интервале дифракционных углов (2θ) от 5 до 80°, наблюдаются один или несколько пиков кристаллического силикотитаната, и наблюдаются один или несколько пиков титанатной соли; и соотношение высоты основного пика титанатной соли и высоты основного пика кристаллических силикотитанатов составляет 5% или более и 70% или менее.
3. Адсорбирующий материал по п. 1 или 2, причем когда данный адсорбирующий материал исследуется методом рентгеновской дифрактометрии с использованием Cu-Kα в качестве источника рентгеновского излучения и в интервале дифракционных углов (2θ) от 5 до 80°, основной пик титанатной соли наблюдается в интервале дифракционных углов (2θ) от 8 до 10°.
4. Адсорбирующий материал по п. 1 или 2, включающий Na4Ti4Si3O16⋅nH2O и K4Ti4Si3O16⋅nH2O или (NaxK(1-x))4Ti4Si3O16⋅nH2O в качестве кристаллического силикотитаната.
5. Адсорбирующий материал по п. 1 или 2, причем данный адсорбирующий материал присутствует в порошкообразной форме или в гранулированной форме.
6. Способ изготовления, по меньшей мере, одного кристаллического силикотитаната, в качестве которого выбираются кристаллические силикотитанаты, представленный общими формулами Na4Ti4Si3O16⋅nH2O, (NaxK(1-x))4Ti4Si3O16⋅nH2O и K4Ti4Si3O16⋅nH2O, в которых x представляет собой число, составляющее более чем 0 и менее чем 1, и n представляет собой число, составляющее от 0 до 8, причем данный способ составляют:
первая стадия, на которой смешиваются источник кремниевой кислоты, соединение натрия и/или соединение калия, тетрахлорид титана и вода, и в результате этого получается смешанный гель; и
вторая стадия, на которой смешанный гель, получаемый на первой стадии, вводится в гидротермальную реакцию,
причем на первой стадии, источник кремниевой кислоты и тетрахлорид титана добавляются таким образом, что молярное соотношение Ti/Si титана и кремния, содержащихся в смешанном геле, составляет 0,5 или более и 3,0 или менее.
7. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 6, включающий побочное изготовление, по меньшей мере, одной соли, в качестве которой выбираются титанатные соли, представленные общими формулами Na4Ti9O20⋅mH2O, (NayK(1-y))4Ti9O20⋅mH2O и K4Ti9O20⋅mH2O, в которых y представляет собой число, составляющее более чем 0 и менее чем 1, и m представляет собой число, составляющее от 0 до 10.
8. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п 6 или 7, включающий первую стадию, на которой используются соединение натрия и соединение калия, и в результате чего получается кристаллический силикотитанат, представляющий собой Na4Ti4Si3O16⋅nH2O и K4Ti4Si3O16⋅nH2O или (NaxK(1-x))4Ti4Si3O16⋅nH2O.
9. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 6 или 7, в котором на первой стадии в качестве источника кремниевой кислоты присутствует силикат натрия или активная кремниевая кислота, получаемая посредством катионного обмена из силиката щелочного металла.
10. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 9, в котором на первой стадии в качестве источника кремниевой кислоты присутствует силикат натрия; смесь, содержащая силикат натрия и соединение натрия и/или соединение калия, и тетрахлорид титана, смешиваются, и в результате этого получается смешанный гель.
11. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 9, в котором на первой стадии в качестве источника кремниевой кислоты присутствует активная кремниевая кислота, получаемая посредством катионного обмена из силиката щелочного металла; смесь, содержащая активную кремниевую кислоту и тетрахлорид титана, и соединение натрия и/или соединение калия смешиваются, и в результате этого получается смешанный гель.
12. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 6 или 7, в котором на первой стадии соединение натрия и/или соединение калия добавляется таким образом, что суммарная концентрация натрия и калия в смешанном геле в пересчете на Na2O составляет 0,5 мас.% или более и 15 мас.% или менее.
13. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 12, в котором на первой стадии источник кремниевой кислоты представляет собой силикат натрия, и соединение натрия и/или соединение калия добавляется таким образом, что суммарная концентрация натрия и калия в смешанном геле в пересчете на Na2O составляет 2,8 мас.% или более и 4,5 мас.% или менее.
14. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 12, в котором на первой стадии в качестве источника кремниевой кислоты присутствует активная кремниевая кислота, получаемая посредством катионного обмена из силиката щелочного металла; и соединение натрия и/или соединение калия добавляется таким образом, что суммарная концентрация натрия и калия в смешанном геле в пересчете на Na2O составляет 1 мас.% или более и 6 мас.% или менее.
15. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 6 или 7, в котором на первой стадии суммарная концентрация источника кремниевой кислоты в пересчете на SiO2 и тетрахлорида титана в пересчете на TiO2 в смешанном геле составляет 2,0 мас.% или более и 40 мас.% или менее; и источник кремниевой кислоты, и тетрахлорид титана добавляются таким образом, что молярное соотношение A'2O/SiO2 в смешанном геле составляет 0,5 или более и 3,0 или менее, где A' представляет собой Na и K.
16. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 6 или 7, в котором на первой стадии соединение натрия и соединение калия представляют собой гидроксиды.
17. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 6 или 7, в котором кристаллический силикотитанат в гидратированном состоянии, получаемый посредством гидротермальной реакции на второй стадии, высушивается, в результате этого получается высушенный материал, и высушенный материал подвергается измельчению или помолу.
18. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 6 или 7, в котором кристаллический силикотитанат в гидратированном состоянии, получаемый посредством гидротермальной реакции на второй стадии, экструдируется через перфорированный элемент, в котором изготовлено множество отверстий, в результате этого получается стержнеобразное формованное изделие, и получаемое стержнеобразное формованное изделие высушивается.
19. Способ изготовления кристаллического силикотитаната по п. 18, в котором стержнеобразное формованное изделие высушивается, в результате этого получается высушенное формованное изделие, и высушенное формованное изделие подвергается измельчению или помолу.
Наверх