专利名称：一种二氧化锗粉的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种无机催化剂的制备，特别涉及一种二氧化锗(GeO2)粉的制备方法。
背景技术：
原先GeO2粉主要用于还原Ge金属，因此对其颗粒度未提出特殊的要求。采用现有工艺生产的GeO2粉颗粒较大，一般在30μm左右。由于在水解过程中采用搅拌桨搅拌，搅拌不充分往往导致水解过程难以完全进行，少量的GeCl4包裹在GeO2粉中，同时，水解产生的GeO2粉会出现团聚、黏结生长现象。激光粒度分析仪测得所得的GeO2粉颗粒在30μm左右，＜10μm颗粒在30％左右。
随着社会的发展，GeO2的催化性能得到了快速的应用，可用于催化生产聚酯纤维(PET)、饮料用食物器皿的聚酯树脂、彩色电影胶卷，还可用作纺织工业的漂白催化剂；此外， GeO2与其它物质共同构成催化剂，如适量GeO2能有效提高TiO2纳米粒子的光催化活性，在石油化工上碳氢化合物的转化、氢化、去氢、汽油馏分的调整用到的催化剂中也含有GeO2成分。目前，用作催化剂GeO2的量占用其总用量20％以上。
发明内容
本发明的目的是提供一种二氧化锗粉的制备方法，以显著降低GeO2的颗粒度，增加其比表面积，充分发挥其催化作用。
本发明提供一种小粒径GeO2粉的制备方法，包括以下步骤将高纯(≥99.99％)GeCl4液体，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶5～9比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为30ml/min～150ml/min；搅拌速度为500转/min～1400转/min；反应温度为0℃～15℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为500转/min～1000转/min；下料后搅拌的同时采用超声波振荡，振荡频率为40KHz，振荡功率50～100W；搅拌时间为15min～30min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经150℃～180℃烘干8h～12h后，即可得到GeO2粉末。
如前所述的高纯GeCl4液体是指纯度≥99.99％的GeCl4，其中电子级去离子水的电阻大于10MΩ。
所得产物采用激光粒度仪测量，分析结果如下D10＝1.92μm，D50＝5.03μm，D90＝11.86μm，＜10.00μm累积＝85.42％，s/v＝16750.73cm2/cm3，Dav＝6.21μm。
本发明的有益效果在于(1)本发明是对工业GeCl4溶液水解制取GeO2粉工艺的改进，容易实现；(2)制备出的GeO2粉颗粒细小，采用激光粒度仪测量其颗粒大小的分布曲线，测得其中心粒径的大小为5μm～12μm；＜10μm的颗粒在90％左右；(3)在本发明的条件下，GeCl4水解过程中因采用超声波搅拌，使搅拌更充分，可缩短水解时间，有效地避免GeO2粉团聚、黏结生长现象；(4)促进GeCl4水解反应的快速进行，降低未水解GeCl4的含量，有利于提高GeO2粉的纯度。
图1是使用现有工艺技术制备的GeO2粉末SEM形貌图2是使用现有工艺技术制备的GeO2粉末颗粒的分布曲线图3是使用本发明的技术制备的GeO2粉末SEM形貌图4是使用本发明的技术制备的GeO2粉末颗粒的分布曲线具体实施方式
选用不同的GeCl4溶液水解制取GeO2粉工艺进行操作，具体实施实例如下实施例1将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶9比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为30ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在10℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为800转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率100W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经180℃烘干8h后，即可得到中心粒径为5μm的GeO2粉末。
实施例2将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶7比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为30ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在10℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为800转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率50W，时间为30min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经180℃烘干8h后，即可得到中心粒径为6μm的GeO2粉末。
实施例3将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶7.5比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为50ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在5℃；下料后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为700转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率80W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经180℃烘干8h后，即可得到中心粒径为6μm的GeO2粉末。
实施例4将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶7比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为70ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在1℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为700转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率100W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经150℃烘干12h后，即可得到中心粒径为6.5μm的GeO2粉末。
实施例5将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶7比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为100ml/min；搅拌速度800转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在15℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为700转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率80W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经180℃烘干8h后，即可得到中心粒径为8μm的GeO2粉末。
实施例6将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶7比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为100ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在14℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为700转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率50W，时间为30min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经180℃烘干8h后，即可得到中心粒径为8.5μm的GeO2粉末。
实施例7将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶6.5比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为150ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在15℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为700转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率100W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经150℃烘干12h后，即可得到中心粒径为10μm的GeO2粉末。
实施例8将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶7比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为140ml/min；搅拌速度700转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在15℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为600转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率50W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经150℃烘干12h后，即可得到中心粒径为12μm的GeO2粉末。
实施例9将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶5比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为30ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在5℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为800转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率100W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经180℃烘干8h后，即可得到中心粒径为12μm的GeO2粉末。
实施例10将高纯GeCl4溶液，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶9比例缓慢加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为50ml/min；搅拌速度1000转/min；用-10℃的冰盐水循环冷却将水解过程温度控制在12℃；下料后，搅拌桨继续搅拌，搅拌速度为700转/min，超声波振荡频率为40KHz，振荡功率80W，时间为20min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的GeO2颗粒进行水洗，经180℃烘干8h后，即可得到中心粒径为6μm的GeO2粉末。
权利要求
1.一种二氧化锗粉的制备方法，其特征为包括以下步骤将GeCl4液体，按体积比GeCl4∶H2O＝1∶5～9比例加入到电子级去离子水中水解，边搅拌边加料，加料速度为30ml/min～150ml/min；反应温度为0℃～15℃；下料完毕后，搅拌桨继续搅拌；下料后搅拌的同时采用超声波振荡，振荡频率为40KHz，振荡功率50～100W；搅拌时间为15min～30min；用电子级去离子水对搅拌过程中析出的二氧化锗颗粒进行水洗，经150℃～180℃烘干后，即可得到二氧化锗粉末。
2.如权利要求1所述一种二氧化锗粉的制备方法，其特征为GeCl4∶H2O＝1∶6.5～7.5体积比。
3.如权利要求1所述一种二氧化锗粉的制备方法，其特征为加料速度为100ml/min～130ml/min。
全文摘要
本发明公开了一种小粒径GeO
文档编号B01J23/14GK101066777SQ20071002358
公开日2007年11月7日 申请日期2007年6月8日 优先权日2007年6月8日
发明者方峰, 蒋建清, 邵起越, 董岩, 涂益友, 夏兰 申请人:东南大学