一种纳米级高活性空心微球正磷酸铁的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号CN106082157B(45)授权公告日2018.05.15(21)申请号201610477177.XH01M4/58(2010.01)(22)申请日2016.06.27B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN106082157A审查员张伟(43)申请公布日2016.11.09(73)专利权人烟台锂能环保科技有限公司地址264000山东省烟台市高新技术产业开发区蓝海路1号4号楼(72)发明人魏绍博蔡志远许龙(74)专利代理机构浙江永鼎律师事务所33233代理人陆永强(51)Int.Cl.C01B25/45(2006.01)C01B25/26(2006.01)C01B25/37(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种纳米级高活性空心微球正磷酸铁的制备方法(57)摘要本发明公开了一种纳米级高活性空心微球正磷酸铁的制备方法，属于正磷酸铁制备技术领域。本发明取水玻璃与草酰乙酸混合，经超声分散后得胶体物原硅酸，在此分散体中加入三氯化铁、磷酸二氢钠，再在有机物柠檬酸和氨水滴定作用下，使三氯化铁和磷酸二氢钠吸附分散于原硅酸表面，经高温煅烧脱水制得空心微球体系，通过加入碱液，使其与内部二氧化硅反应，再通过固液分离得固相，干燥碾磨制得纳米级高活性空心微球正磷酸铁。本发明的有益效果是：本发明制备步骤简单，所得产品活性高，原料基础储量提高了25～28%；高湿循环性能好，低温放电性能提高了15～18%，倍率性能提高了16%以上。CN106082157BCN106082157B权利要求书1/1页1.一种纳米级高活性空心微球正磷酸铁的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按质量比6:1，将水玻璃与草酰乙酸混合均匀，控制温度为160～180℃，转速为280r/min，随后将混合物置于300～500W超声分散器中，超声分散处理1～2h，待超声分散处理完成后，静置2～3h，得胶体物，备用；（2）取0.8～1.0kg柠檬，清洗风干后在紫外灯下进行杀菌处理2～3h，并加入去离子水浸泡10～15min，随后切至厚度为1～2cm片状物放入容器中，再分别向容器中加入100～120mL水和10～12g纤维素酶酶解30～50min，酶解后置于发酵罐中，向发酵罐中分别加入3～5g酵母菌和50～60mL水，保持发酵罐中温度为38～42℃，密封发酵4～5天，发酵完后，过滤得过滤液，即柠檬酸；（3）分别向步骤（1）中备用的胶体物中加入胶体物质量10～20%三氯化铁和胶体物质量15～22%磷酸二氢钠，在温度为220～280℃，转速为360r/min下，搅拌混合均匀，并向其中加入胶体物质量8～10%上述制得的柠檬酸，混合后置于摇床中，振荡反应2～3h，得反应物；（4）以2～3滴/s速率向上述所得的反应物中滴加质量分数为17%氨水，滴加量为反应物质量5～7%，调节pH至9.0～11.0，随后将调节后的反应物放入高温煅烧炉中，同时向其中通入氮气，控制氮气通入速率为22～25mL/min，通入时间为10～15min，再控制煅烧炉温度为500～600℃，煅烧5～6h，得煅烧物；（5）按固液比5:1，将上述所得的煅烧物放入质量分数为35%氢氧化钠溶液中浸泡40～50min，并搅拌反应1～2h，待反应后，将其置于3000r/min离心机中离心分离10～15min，收集下层沉淀，并将其置于60～70℃真空干燥箱中干燥1～2h，干燥后对其碾磨，即制得一种纳米级高活性空心微球正磷酸铁。2CN106082157B说明书1/4页一种纳米级高活性空心微球正磷酸铁的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种纳米级高活性空心微球正磷酸铁的制备方法，属于正磷酸铁制备技术领域。背景技术[0002]磷酸铁实为磷酸铁，即就是磷酸铁的别称。是一种无毒白色防锈颜料，在油漆中可代替有毒的红丹、铅铬黄、锌铬黄等。此外，它还是很好的饲料添加剂，催化剂。自然界存在的磷酸铁又叫做蓝铁矿。磷酸铁中的铁为三价铁，以二水合物居多。最初的研究主要在农业、陶瓷玻璃、钢铁及表面钝化等领域，后来发现磷酸铁具有独特的催化特性、离子交换能力和电化学性能，还可作为新型电池正极材料，是制备锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的优良原料。由于磷酸铁具有丰富的骨架结构，同时在催化和锂电池电极材料等领域有着重要的应用，已逐渐引起了人们的关注。磷酸铁的制备方法有很多种，最传统的是用三氯化铁或硝酸铁溶液与磷酸反应，在高温下使氯化氢或硝酸分解挥发，或用氨水中和过量酸得到磷酸铁。另一种方法是硫酸亚铁用磷酸酸化后与氯酸钠或过氧化氢反应，生成磷酸二氢铁，再用氢氧化钠或氨水调节pH值为2左右，生成磷酸铁。此外还