无机片层材料的制作方法

专利名称：：无机片层材料的制作方法无机片层材料本发明涉及无机片层材料，该材料适用于多种应用，例如用于催化活性材料、吸收剂、聚合物的填料的载体(支撑物，support),用于制造干涉颜料等。通常，可以说，固体催化剂情况下的催化反应发生在催化活性材料的表面上。因此，原则上，催化活性与每单位体积催化剂的活性组分的表面(积)成正比。这样就会产生两种不同的情况。当催化反应不是非常快并且催化活性材料相对便宜时，完成一个特定生产能力所需的反应器大小至关重要。因此其目的是要获得每单位体积的催化剂的最大催化活性表面(积)。在昂贵的催化活性材料的情况下，如用铂、4巴或铑，催化剂的投入就成为主导。现在，其目的将是获得每单位重量的催化活性组分的最大表面。上述两种情况下，试图获得催化活性表面(积)通常为几十m2　/m3催化剂体积。显然，只有通过非常微细地分割催化活性材料才是可能的。通过实施例的方式，我们耳又1cm3的4臬，即8.9g的4臬。1cm3的镍的表面积为6x10-41112。如果我们将1cm3的镍分割成边长(rib)为1ium的立方体，则形成总表面积为6m2的1012个立方体。如果将1cm3的4臬分割成边长为0.01|im(也就是10nm)的立方体，所获得的镍表面积为600m2。然而，被微小地分割的材料不能直接用作催化剂。根据催化剂与反应物接触的方式，需要考虑催化剂体的最小尺寸。当使用固定催化剂床时，催化剂从反应产物中的分离在冲支术方式上才及其容易实现。然而，这4吏通过催化剂床的反应物流维^寺的压降(pressuredrop)受到限制。如果该压降太高，催化剂会从反应器中被吹出。才支术上来讲也是如此，通常一定要是不太高的压降，即使在达到可将催化剂从催化床转移的压降值之前。通常，可以说，在固定的催化剂床中，固体催化剂能作为具有至少大约1mm的等效直径的催化剂体使用(等效直径是指具有与催化剂体相同的表面(积)/体积比的J求体的直径)。显然，在^(吏用固定催化剂床中的应用中，如果需要获得所需的每单位体积的催化活性表面(积)，则催化剂通常以具有大小为至少lmm的多孔体4吏用。如果在流化床中《吏用催化剂，则大小(尺寸)为70(xm至120jxm的催化剂的粒子大小分布在技术上经常最具有吸引力。这样的大小与所要求的每单位体积催化剂的催化活性表面(积)也是不相称的，所以当在流化床中使用催化剂时也使用多孔催化剂体。作为使催化剂与反应物接触的最后的一种可能性，我们在此提及一种悬浮在液体中的催化剂，该液体包含这些反应物中的至少一种。在这种情况下，最重要的是通过沉淀、过滤或离心将催化剂从该液体中分离出来的可能性。出于此目的，必须4吏用具有最小尺寸为大约3!im的催化剂粒子。该情况下，也需要使用多孔体来获得必要的每单位体积的催化活性表面(积)。当使用这种多孔体作为催化剂时，不仅每单位体积催化剂的催化活性表面(积)的大小、而且可接触的活性表面也都决定催化活性。反应分子需要通过多孔体的孔以到达催化活性的部位(site)上。在气相或液相中到催化剂体外表面上的移动和在催化剂体的孔中的移动都能决定催化剂反应的有效速率。为了扩大多孔催化剂体的外表面，经常将催化剂加工成环状而不是更容易制造的圆柱体之后再4吏用。而且，催化剂经常#皮加工以形成三裂片状(trilobes)或四裂片状(quadrilobes),这样其外表面被大大增加。在使用这些三裂片或四裂片体时，催化剂体的孔的平均长度也被减小。尽管对反应物传输的速率十分有利，〗旦是这^吏得催化剂反应速率的增加大于孔的直径的增加。用所谓的蒂勒模数(Thielemodulus)来评价反应物在多孔催化剂体中的传输的影响。该模数反映了孔的长度、以及孔直径的平方根，其表明孔的平均长度对有效反应速率有更大影响。因此，为使固体催化剂起适当作用，不仅催化活性材料的化学组分是重要的，而且催化剂体的形状和大小、催化剂体的外表面、(内部的)可接触表面和孔容积、以及催化剂体中的孔的平均大小也是重要的。最后，多数情况下，催化剂体的机械强度是决定一种催化剂在技术上是否有用的因素。随着在载入反应器时或在使用过程中将固定床催化剂研磨成粉末，压降会过度升高。同时，通过催化剂床的反应物流经常变为多相的，其会导致非常不期望的结果。在流化床中，绝对不允许催化剂粒子的强烈磨损(strongwear)。然后，再也不能从反应产物流中分离出该催化剂。同样，在催化剂悬浮在液体中的情况下，催化剂粒子的磨损也是不允许的。不能再通过过滤、沉淀或离心法从反应产物中分离出时常较为贵重的催化剂。之后，通常需要用更多复杂的步骤。大多数情况下，将具有所需的催化剂活性和选择性的一种固体物质加工成具有所需的机械强度、形状和大小、孔容积和每单位体积的催化活性表面的多孔体是不可能的。因此，基本上在所有情况中，将所谓的催化剂载体与固体催化剂一起使用。催化剂载体的使用导致作用的分离。催化剂载体提供催化剂体所需的机械强度、形状和大小，以及孔容积和可接触表面。提供于载体表面上的催化活性组分提供了所需的催化剂活性和选择性。尤其是为例如贵金属等贵重的催化活性组分的情况下，使用载体材料。在这种情况下，目的是在表面上具有尽可能多的活性物质原子。这可以通过在适当的载体的表面上提供活性组分，如具有大小为大于约1nm的粒子。在这种情况下，在表面上具有不少于90%的催化活性组合物的原子，因此它们可以参与催化反应。到目前的很长时间，技术上已经使用了有限数量的催化剂载体，而几乎没有出现任何新的进展。通常，如果需要具有大表面(积)的载体材料，则首选y-氧化铝。该材料具有相对高的体积密度，因此可以在反应器的单位体积中4是供更大量的催化活性物质。作为载体材料的定制Y-氧化铝的可接触表面(积)为每克从100rr^至大约450m2之间变化。表面的可接触性不能被适当设定。在Y-氧化铝的制备中，以j叚勃姆石(pseudoboehmite)为起始材泮+，这种材泮+的基本^立子具有4十;]犬结构，其表面的可冲妻触性能在一定程度上加以改进。氧化铝的一个缺点是该材料可溶于酸性溶液中。在高PH值的液体中，Y-氧化铝也可以溶解成铝酸盐。另一个缺点是，氧化铝趋向于与催化活性组分的前体反应，形成具有尖晶石结构的铝酸盐。最众所周知的是与氧化钴反应生成铝酸钴CoAl204。在该化合物中，钴4艮难^皮还原成金属。结果，4艮难用氧化铝作为金属钴的载体。通过涂覆二氧化硅层可以成功地抑制氧化钴与氧化铝反应。然而，这就需要一个额外的制备步骤。Y-氧化铝与氧化镍也发生反应生成相应的尖晶石，其中的镍4艮难被还原成金属。然而，y-氧化铝能被很好地挤出以及另外加工成坚实成型体(shapedbodies)。常用的另一种载体材料是二氧化硅。这种材料便宜，而且市场上有4艮多种变形。二氧化石圭的缺点是体积密度较低，因此'每单位体积用二氧化硅作为载体的催化剂的催化活性表面通常低于用氧化铝作为载体的催化剂。二氧化石圭在酸性液体中不溶解，1"旦在^U生液体中溶解。二氧化石圭经常也与催化活性组分的前体反应生成其中金属离子很难被还原成相应金属的化合物。然而，这样的化合物的还原比与y-氧化铝形成的尖晶石的还原更容易。二氧化硅的一个主要缺点是该材料在高压蒸汽下在高温中以Si(OH)4挥发。二氧化硅的挤出存在有问题，但即使这样，在市场上可以顺利地得到各种形状的二氧化硅多孔体。控制Y-氧化铝和二氧化硅的孔结构都是困难的。具有一个相对大的孔容积并且具有高机械强度的载体的制造尤其存在问题。在相对快速的催化反应中，其相对慢速的传输不利地影响其选择性，不能设定(set)多孔结构的事实是根本性的缺点。在这样的情况下，具有大孔容积和高才几械强度的载体将尤其重要。然而，通常大孔容积伴随的机械强度低，因此这样的载体材料尽管存在需求，却在市场上得不到。对于液相反应，通常使用活性炭作为载体。首先，这种载体可以一氐抗(强)酸性和;威性液体。而且，当〗吏用贵金属作为催化活性组分时，活性炭是很好的载体。通过碳的简单燃烧，可以很容易地重新获得昂贵的贵金属。另一方面，活性炭也有许多缺点。首先，通常，活性炭体的机械强度是个问题。而且，很难控制活性炭体的多孔结构。目前，基于二氧化钬和二氧化4告的载体材料的开发工作正在进行。这种载体材1十是耐;威性:容液的，它在例如腈的氲化作用(加氢作用)中颇具吸引力。该氢化作用通常在(强)氨溶液中进行。用基于这些材料的载体基本上也不可能控制孔结构。因此，可以推定，为了进行其选择性至关重要的催化反应，存在对其孔结构可更好地被设定的载体材料的明显需求。特别地，需要具有能在不影响载体的机械强度的情况下4艮好地控制的多孔结构的载体，该载体可以,皮制成成型体(shapedbodies)。对固体吸收剂的要求与对异(多)相催化剂的要求基本上类似，其中用该固体吸收剂可将例如石克化氬、石克醇、二氧化A乾的化合物和例如汞的单质一起/人气体流中去除。用该固体吸收剂获得每单4立体积的较大吸收剂材料表面(积)也是重要的，同时该表面要求可适当接触于气相。连同可允许的横跨吸收剂床的压降，机械上坚固体(mechanicallystrongbodies)的可加工性也都是十分重要的。在美国专利申请U.S.5320992(1994)中，提到提供一种基于氧化铁、更细分的、基于天然高岭石的吸收剂。天然高岭石的一个缺点是很难控制粘土片层的堆叠，因此高岭石的表面是有限的。同样，也很难设定其表面的可接触度。因此，本发明涉及合成无机材料，所述合成无机材料包含基于具有片(层)(2:1页硅酸盐)结构的基本粒子的无才几组合物，该基本粒子由在两个被四面体地围绕的珪离子层之间的八面体地配位的二价金属离子的中心层组成，粒子基本不含铝、游离二氧化硅以及该二价金属离子的盐和氢氧化物，该材料不含能在700℃或更低温度下被还原成相应金属的任何金属离子。本发明的核心是具有2:1页硅酸盐结构的、基本不膨胀或仅有微小膨胀的材料，其或多或少基于化学配比的量的二价金属和硅。在四面体和/\面体层中，基本没有涉及石圭和二价离子的取代。实际上，这意味着少于1at.%(原子百分比)被取代。该二价金属必须不允许在700。C或更低温度下用H2还原。这就是说，例如铜、镍或钴等金属是不符合条件的。需要注意的是，关于这一点，术语"离子(ion)"表示金属或硅在晶格中的使用，多种原子的价位这样形成，以便理论上包括二价价位的金属离子和四价价位的硅。因此，在此不考虑在页硅酸盐结构中对于化学键的共价贡献(covalentcontribution)。根据本发明，这样的材料优选通过对全部或基本全部由基本粒子构成的无机化合物体成形而得到，该基本粒子具有基于页石圭酸盐片层结构的片层结构，它基本不带有或微量地带有静电电荷，而根据本发明的材料不包含可在低于大约700°C的温度下被还原成相应金属的任何金属离子。全部或基本全部由具有片层结构的基本粒子组成意味着根据本发明的材料不包含氢氧化物、(碱性)碳酸盐、或氧化物，但(基本上)完全由具有页硅酸盐结构的粒子构成。根据本发明的材料的一个具体形式，在八面体层中，使用的是Fe(II)离子、锌离子或镁离子或两种或三种这些离子的混合物。已经发现，根据本发明的页硅酸盐结构作为聚合物的填料也是聚合物中的软化剂和颜一+的迁移。而且，可以通过向聚合物中混合片层形状固体来大大升高玻璃化温度(glasstemperature)。聚合物分子与片层形状的无才几粒子的相互作用导致玻璃化温度更高。尽管已经出于这个目的而提出了天然粘土矿石的片，但是这种应用也带来较大的缺点。即，4艮难净化天然粘土矿石中的杂质，尤其是具有石棉结构的杂质。才艮据本领i或的现有4支术，净4匕可以通过将天然粘土矿石的大小降低至几(im，并将这样获得的粉末悬浮在水中来完成。美国专利4176090中描述了这种方法。该材料对改进聚合物表面的抗磨损性也是极其有用的。另一个应用包4舌在千涉yf贞一牛(interferencepigment)中作为用于金属氧化物的衬底使用。根据本发明制备的合成粘土材料可以被容易地制备成非常纯的形式，无需力口入4壬^T延长的热液合成(hydrothermalsynthesis)。也可以很好地控制粘土片的形状和尺寸。根据本发明的粘土矿石也可容易地发生剥落，即粘土片层叠材料的分裂。页硅酸盐作为天然矿石出现。页石圭酸盐的结构具有一个^皮氧离子呈八面体地围绕的二价或三价金属离子的中心层。这些有限个数的氧离子以氢氧离子的形式存在。在两个面上，这个中心层由—皮氧离子呈四面体地围绕的^:离子层围绕(包围)。在出现于自然界的多数页硅酸盐中，由三层构成的片层都是带有静电电荷的。静电电荷的产生是由于在八面体层中包含低价金属离子或空位，或者由于呈四面体地围绕的层中的部分硅已经被三价正离子取代。负的静电电荷一皮中和是由于在由三个基本层构成的片之间包括有正离子。随着这些正离子在中间层内进行水合作用，页石圭酸盐开始膨月长；水分子的吸收导致层的距离加大。因此使用术语"可膨胀的"或"膨月长粘土矿石"。中间层内的正离子也可以一皮置^:为其它的离子。尽管与酸反应时，粘土石广石受到最大影响，并且会或多或少她乂人/\面体层围绕的层中溶解出金属离子，但是可以使用通过用(水合)质子取代中间层内的金属离子的不同办法。多数情况下，通过首先用金属离子置换铵离子，然后热分解铵，从而氨逃逸并且留下质子。人们早就知道，这沖羊预处理过的可膨力长的粘土^广石可纟皮用作固体酸性催化剂。因为粘土矿石的合成是困难的，所以直到最近，总是用天然粘土矿石作为固体酸催化剂。粘土矿石可以在高温和高压下，在延长的(prolonged)4乍业中《义通过热液方法合成。冲目只于最近，这种'清况已经改变。在专利i兌明书WO9607613(相只于应的美国专利i兌明书US6187710)中描述了在大气压或稍微增加的压力下在相对较短的时间内合成可膨胀的粘土矿石的方法。在该方法中，铝离子代替硅离子被包含在被呈四面体地包围的层中。世界公开的专利说明书WO9607477(相对应的美国专利说明书US6334947)描述了这种可膨胀的粘土矿石与一种氢化催化剂的组合。随后，可以确定，合成的可膨胀的粘土矿石中的碱金属含量很难降低。欧洲专利说明书EP1252096(相只于应的美国专利+兌明书US6565643)4十对这个原因提及到，起始材料是无定形二氧化硅/二氧化铝，这种组合物也可以被用于石油馏分的裂化催化剂中。根据本发明的材料明显不同于上述可膨胀的粘土矿石，这些层基本上不带有或仅少量带有静电电荷。因此，根据本发明的材料是不膨胀或仅稍微膨胀的，同时，用中间层离子置换铵离子并且将铵离子转化成氨和(水合)质子是几乎(甚至完全)不可能的。通过八面体层中空位的存在，粘土片在轻樣i程度上带有静电电荷。其结果是，这些片是亲水的，并且在轻^:程度上是可膨胀的。偶然地发现，通过基本片一侧的正电荷和该片表面的负电荷，该片在合成过程中通常仅发生很少的堆叠。对粘土片的剥落而言，这是一个大的优点。因此，相对于才艮据欧洲专利EP1252096的固体酸性材泮+的一个重要的不同点就是根据本发明的材料不含铝。根据本发明的材料具有2:1的结构，其意味着二价金属离子的一个7\面体层一皮两个SiOs(OH)层围绕。大部分已知的合成材冲+具有1:1的结构。根据本发明的材料的另一方面是它们不包含任何F，也不需要在或从含F的反应介质中进行制备。可以用通过从各种组分的含水溶液中沉淀的简易方法(在下文中将更加详细地i兌明)制备该材并牛，而不用1"吏用HF或其它必要的氟化物。根据本发明，通过设定侧向尺寸和片的相关排列来控制所述材料的多孔结构。这样，可以在较宽限定范围内改变根据本发明的材料的可接触表面和多孔结构。根据现有一支术，已知可将催化活性金属前体包括在页石圭酸盐中，并且同时在所述页硅酸盐的表面上提供该前体。该方法是用于将镍催化剂支持在二氧化硅上的公知方法。通过还原，提供在页硅酸盐结构上的前体可以一皮转化成催化活性金属，同时包括在页石圭酸盐结构中的金属离子也可以被全部或部分还原。由于提供在页硅酸盐结构上的金属离子比包含在页硅酸盐结构中的金属离子远远更容易被还原，所以用这种方法很难实现高度还原和随后的金属的高度利用。根据本发明的材料可以包含便宜的金属离子，例如镁或铁，同时更贵重的催化剂前体(例如镍、钴或其它过渡金属)以可容易地还原的形式被提供在整个表面。其结果是，贵重的催化活性组分的利用程度比根据现有技术的页硅酸盐结构的催化剂更高。根据本发明的制备的第一具体实施方式，可以通过以下步骤获得所述材料将在待结合到八面体地围绕的层中的二价金属离子的溶液中的二氧化硅粒子的悬浮溶液调整至大约6(TC以上的温度，并且将pH值均匀地升高到大约5.5以上的值；在二价金属完全或基本完全沉淀后，/人液体中分离出所获得的固体物质，清洗，干燥，并且可选地将其在最高约为700。C的温度下热预处理(thermallypretreating)。二氧化硅/金属离子的比率的选择使(基本上)所有的二氧化硅都反应生成具有页硅酸盐结构的材料，而没有待结合的金属离子的氢氧4匕物或石咸性石友酸盐发生沉淀。从液体中分离出来的固体材料中的基本片的排列耳又决于沉淀过程之中或之后的离子强度。在高离子强度下，所述片以比在低离子强度下以更不开;^文的结构排列。才艮据本发明，通过向二氧化石圭悬浮液中注入石咸金属氢氧4匕物或石咸金属-友酸盐;容'液来升高pH^直，可以获得沉淀过程中的高离子强度。根据本发明的一个特定方法，将一种碱性金属的亚硝酸盐溶解在悬浮有二氧化硅的溶液中，之后将该悬浮液在不含氧分子的惰性气体中加热至大约60。C以上。该硝酸盐4吏一fU匕氮(NO)和；肖酉臾盐不均4軒(disproportion),,人而形成氪氧离子。沉淀过程中的低离子强度可以根据本发明通过提高氨或碳酸铵的pH值来获得。在根据本发明可进行沉淀的高温下，氨逸出，从而保持溶液的低离子强度。根据本发明第一方法的具体形式，通过尿素或其类似化合物的水解来升高pH值。在这种情况下，可以通过在低温度下搅拌而使溶液的pH值完全均匀地升高，其中尿素没有明显水解，然而，在均匀溶液中由于尿素的水解而导致pH值升高。根据本发明，片的侧向U黄向)尺寸按两种方式设定。首先，进行二价金属的沉淀的温度决定了片的尺寸。在较高温度下，获得4交大的片。才艮据本发明的制备的一个具体的实施方式，在热液条件下进行。已经发现，在热液条件下操作时，沉淀时间-故大大缩短，从而提高生产率。根据本发明，可以通过选择被包括在八面体地围绕的层中的金属离子而较大程度地控制片的尺寸。因此，惊奇地发现，镁离子的包含导致形成非常小的片(例如O.Oln.m),锌离子的包含导致形成大的片层(例如1.0)jm)。还惊奇地发现，在同时存在有镁离子和锌离子的溶液中进行沉淀可以形成中等大小的片。这样，在形成的材料的八面体层中，同时存在锌和镁的离子。如果想在高离子强度液体中制备所述材料，可以优选以水玻璃(碱金属硅酸盐)为起始物质。通过强烈地搅拌，这种溶液与将被包含在页硅酸盐结构中的二价金属离子的溶液可以通过两个分开的管同时注入水中。在此制备中，优选水温为60。C以上。VanEijkvanVoorthuijsen和Franzen已经描述了以这种方式制备中间层中具有镍的页硅酸盐的方法。在500。C以下的温度下的氢气流中加热时，^目当大4卩分的4臬,皮还原成金属镍(J.J.B.vanEijkvanVoorthuijsen和P.FranzenRec.Trav.Chim.PaysBas69(1950)666-667和70(1951)793-812)。在多种情况下，由上述作者得到的材料含有未与页硅酸盐中的镍离子发生转化的二氧化硅。这与Strese和Hofmann混合水玻璃和含有镁的溶液而得到的材料(H.Strese和U.Hofmann,Z.a匿g.allgem.Chem.247(1941)65)相一致。可以通过挤出、成片(tabletting)或喷雾干燥法来成型页硅酸盐结构。根据本领域技术，用喷雾干燥法可以制造具有十分之几毫米到几孩i米大小的粒子体。才艮据本领域已知^支术的喷雾干燥的特定形式，例如可4吏用^^转圆盘，可以通过喷雾千燥法制造尺寸小于10lim的粒子体。在大约400。C的溫度下热处理之后，无论釆用何种成形过程，均可以获得机械性能极强的粒子体，而多孔性可以高度依赖于起始材料。将催化活性组分或吸收剂提供于根据本发明的载体材料的表面上，这可以在将其成形为所期望的形状和大小的粒子体之前或之后进行。/人均勻;容液中沉淀活性前体或吸收剂可以在不需,人所述液体中分离并且干燥根据本发明的载体材料的情况下进行。被提供到载体上的活性组分的前体溶解在所述液体中，并且用根据本领域已知4支术的理想方法进行沉淀。当然，也可以首先,人所述液体中分离并且清洗载体材*+，然后爿寻该材冲+悬浮于所述活性前体的;容液中，域已知才支术，将活性前体沉淀在载体的表面上。当然，也可以首先将4艮据本发明的载体材料加工成形，然后再将其与催化活性组分前体或吸收剂一起装载。才艮据本发明的方法的一种具体形式，活性组分前体经浸渍适当的前体〉容液后才是供，随后-故干燥和煅烧。优选地，才艮据本发明用通过干燥使溶剂蒸发时粘度不会降低的活性组分前体的溶液浸渍，更优选地，用粘度伴随蒸发而增大的溶液。4艮据本领域的现有^支术，已知可与柠檬酸盐或类似的盐作用。也可将例如六乙基纤维素或多糖的化合物加入到活性前体溶液中而进行浸渍，以便在干燥过程中实现粘度的增加。通过下面实施例来说明本发明通过尿素的水解来制备用于催化剂和吸收剂的载体以及用于聚合体的糾一种含有Fe(II)的页硅酸盐的制备起始材料(物质)是11113的量的去离子水，去离子水中溶解有108kg尿素(1.8kmol)。在该水中，悬浮有60.1kg的二氧化硅(l.Okmol)。然后，将166.7kg的Fe(II)S047H20(0.6kmol)溶解在该水中。然后，将不含氧的氮气流通过该悬浮液，以防止Fe(II)的氧化。将悬浮液在9CTC下加热，同时强烈搅拌；在该温度下，尿素可以相当快速地水解，/人而悬浮液的pH值开始升高。在这样获得的pH值下，Fe(II)离子与悬浮的二氧化硅发生反应，乂人而形成期望的页硅酸盐结构。通过分冲斤反应混合物的滤液确定所有的二氧化石圭与所;容解的Fe(II)离子已经反应，然后，将悬浮液的pH值进一步升高到7.5至9.0的水平。然后，通过冷却悬浮液来停止该反应。用压滤枳」从所述液体中分离出固体物质，并将其彻底清洗。最后，将湿的滤;查在120。C下干;):喿10小时。一种含有锌的页硅酸盐的制备。起始材料是11113的量的去离子水，在去离子水中溶解有108kg的尿素(1.8kmol)和172.4kg的ZnS047H20(0.6kmol)。在该水中，悬浮有60.1kg的二氧化硅(l.Okmol)。在强烈搅拌下，将悬浮液在90。C下加热。待所有锌离子与二氧化硅发生反应，并且pH值上升到7.5至9.0之后，将该悬浮液冷却至室温。用压滤枳^人所述液体中分离获得固体物质，并将其彻底清洗。最后，将湿的滤渣在l20'C下干燥10小时。一种含有镁的页硅酸盐的制备。起始材料是1m3的量的去离子水，在去离子水中溶解有108kg的尿素(1.8kmol)和147.8kg的MgS047H20(0.6kmol)。在该水中，悬浮有60.1kg的二氧化硅(l.Okmol)。在强烈搅拌下将该悬浮液在90℃下加热。待所有镁离子与二氧化硅发生反应，并且pH值上升到7.5至9.0之后，将该悬浮液冷却至室温。用压滤机从所述液体中分离获得固体物质，并将其彻底清洗。最后，将湿的滤渣在120℃下干燥10小时。下面的表格给出了上述方法获得的材料的性质的总体情况<table><row><column>实施例</column><column>BET表面积*)m2/g</column><column>PV-Nf孔径<200nm*)的孔容积ml/g</column><column>平均孔径，由BET和PV-N2=4000*PV-N2/BET计算nm</column><column>金属含量，表示为以下的含量</column><column>金属含量wt%</column><column>SiO2含量wt%</column></row><row><column>Fe-U</column><column>365</column><column>0.67</column><column>7.3</column><column>Fe203</column><column>46.4</column><column>53.0</column></row><row><column>Zn-U</column><column>297</column><column>0.67</column><column>9.0</column><column>ZnO</column><column>46.0</column><column>52.7</column></row><row><column>Mg-U</column><column>372</column><column>1.04</column><column>11.2</column><column>MgO</column><column>15.9</column><column>83.7/table>*根据N2吸附，三点确定权利要求1.一种合成无机材料，包括基于具有片层(2∶1页硅酸盐)结构的基本粒子的无机化合物，所述基本粒子由在两个四面体地围绕的硅离子的层之间的八面体地配位的二价金属离子的中心层构成，所述粒子基本不含铝、游离二氧化硅以及所述二价金属离子的盐和氢氧化物，该载体材料不含在700℃或更低温度下能被还原成相应金属的任何金属离子。2.根据权利要求1所述的材料，其中，所述二价金属离子的盐和氢氧化物的含量小于所述载体材^f的10wt.%，优选小于1wt.%。3.根据权利要求1或2所述的材料，其中，所述游离二氧化硅的含量小于所述载体材料的10wt.%,优选小于1wt.%。4.根据权利要求1-3中任一项所述的材料，其中，所述铝的含量小于所述载体材^,的10wt.%，优选小于1、vt.%。5.根据权利要求1-4中任一项所述的材料，其中，所述二价金属离子选自镁、锌和铁离子。6.通过处理冲艮据一又利要求1-5中任一项的材冲+而获得的一种催化剂和/或吸收剂，其中，所述处理包括化学处理、热处理和/或热液处理。7.—种在载体上的催化剂，包括根据权利要求1-5中任一项所述的材料和催化活性材料。8.根据权利要求7所述的在载体上的催化剂，其中，所述催化活性材料选自铁、锌、镍、钴、铜、锰、钼、贵金属或这些材料的-混合物。9.根据权利要求1-8中任一项所述的材料，其特征在于，呈波状且通过发射电子显微镜的分析看来，片层具有高于理论上可能的密度。10.—种制备根据权利要求1-5中任一项所述的材料的方法，其中，所述在4寺结合到所述八面体地围绕的层中的二价金属离子的溶液中的二氧化硅粒子的悬浮液的pH值，在高温下被升高到一个能使所述二价金属全部或基本上全部发生沉淀的值。11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述悬浮液的温度被调至60℃以上。12.根据权利要求10和11中任一项所述的方法，其中，将所述pH值升高至5.0以上，伊l逸5.5以上。13.根据权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，将所获得的固体材料从所述液体中分离出来，随后进行清洗、干燥，以及可选地在最大值约为700℃的温度下热预处理。14.根据权利要求10-13中任一项所述的方法，其中，通过向所述二氧化硅悬浮液中注入碱金属氢氧化物或碱金属碳酸盐的溶液而使所述pH值升高。15.根据权利要求10-14中任一项所述的方法，其中，将石咸金属的亚硝酸盐溶解在所述二氧化硅的悬浮液中，然后将所述悬浮液在60℃以上的温度下加热，同时保持与氧分子隔绝。16.根据权利要求10-15中任一项所述的方法，其中，将尿素或具有可水解的氨基基团的另一化合物溶解在所述悬浮液中，并将所述悬浮液在大约60。C以上的温度下加热。17.—种用于制备根据权利要求7和8所述的在载体上的催化剂的方法，其中，所述活性材料在制备根据权利要求10-16中任一项所述的材料之后施加。18.才艮据^又利要求17所述的方法，其中，所述活性材料不同于用于制备所述载体的所述二价金属离子。19.才艮据权利要求1-9中任一项所述的材料作为用于催化活性材料的载体材料、作为用于塑料的或在干涉颜料中的添加剂的应用。全文摘要本发明的目的在于提供一种合成无机材料，该材料包括基于具有片层(页硅酸盐)结构的基本粒子的无机组合物，所述基本粒子由在两个被呈四面体地围绕的硅离子层之间的呈八面体地配位的二价金属离子的中心层构成，其粒子基本不含铝、游离二氧化硅以及所述二价金属离子的盐和氢氧化物，所述材料不含在700℃或更低温度下能被还原成相应金属的任何金属离子。文档编号B01J23/745GK101203303SQ200680018776公开日2008年6月18日申请日期2006年5月1日优先权日2005年5月2日发明者约翰·威廉·戈伊斯,雅各布斯·贝伦德·迪克森申请人:欧洲供应有限公司