高比表面稀土硅铝复合氧化物及制备方法和吸附剂 技术领域
本发明涉及吸附技术领域，特别涉及高比表面稀土硅铝复合氧化物及其制备方法和吸附剂。
背景技术
现在的房屋室内装修和汽车装修中，由于使用了大量的的涂料、皮革、粘结剂、胶合板及各种有机化合物，通常情况下，装修后如苯、甲醛等对人体有较严重危害物会对装修空间造成一定的污染，尤其是对装修空间的空气会有严重的污染。据中国室内装饰协会空气质量监测中心检测发现，参照室内空气质量标准，有近九成的汽车存在车内空气中的甲醛或苯含量严重超标，而且大部分甲醛含量都超标5～6倍以上，其中新车最差！现在情况下，对这类污染处理的办法是增加空气流动，让其自然挥发，这种办法时间长，而且在自然挥发的的过程当中，仍不能避免对人体的危害；或者使用空气清新剂或香水对苯、甲醛产生异味进行掩盖，但仍解决不了实质上的污染。目前迫切需要一种能够从根本上解决异味的产品和方法。
发明内容
针对目前的问题，本发明提供了一种高比表面稀土硅铝复合氧化物，具体成分如下：
xSiO2·yRE2O3·zAl2O3·nH2O，其中x为4.5～5.0，y为0.17～0.8，z为1，n为3～8。
xSiO2·yRE2O3·zAl2O3·nH2O高比表面稀土硅铝复合氧化物制备方法如下：
以稀土盐为原料、加入添加剂，添加剂的成分为氢氧化铝、氢氧化钠、硅酸钠，其中铝盐加入的量为稀土量的60～210％(按重量百分比计，以下没有特殊的注明，均为重量百分比)；氢氧化钠的加入量为稀土量的90～160％；硅酸钠的加入量为稀土量的124～370％。
表面活性剂其用量为2.5～30％。
将稀土可溶盐溶于水制成浓度为18～265g/l溶液后，与添加剂混合均匀后，放入反应器中，剧烈搅拌，然后升温至80～110℃，保持90～500分钟后，加入纯水进行洗涤，将反应产物过滤，湿滤饼使用表面活性剂浸渍，表面活性剂的用量为稀土量的2.5～30％，浸渍后的滤饼加入粘结剂造粒后，在温度120～380℃下低温煅烧即得产品xSiO2·yRE2O3·zAl2O3·nH2O高比表面稀土硅铝复合氧化物，其比表面积应在900～1000m2/g。
所用的原料稀土应为镧、铈、镨、钕混合物或镧、铈、镨混合物，其中铈的含量应大于60.0％或镧的含量应大于80.0％；稀土盐可为碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐和氯化物，较好地为氯化物；氢氧化钠为工业品，硅酸钠为工业品，铝盐为工业品，较好地为氢氧化铝。该氧化物中稀土含量应在0.1～26％，
优选地表面活性剂为非离子表面活性剂，包括：脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基酚醚、聚氧乙烯烷基胺、司盘(Span)、吐温(Tween)、乙二醇、丙二醇、甘油、聚乙二醇等。
以本发明方法制得的产物可以制成吸味剂：选择本产品和活性炭，按1～50∶1的比例混合制成的吸味剂可以用于汽车、室内等有味的场所。
该稀土硅铝复合氧化物和吸味剂对空气中苯、甲苯、二甲苯、甲醛及三乙苯、萘、呋喃具有较强的吸附作用，对空气中苯、甲醛的吸附净化率可达到80％以上，该复合氧化物和吸味剂可在汽车、房屋装修及其他需对空气中苯、甲苯、二甲苯、甲醛及三乙苯、萘、呋喃等需净化场所使用。
具体实施方式
实施例1：
合成5SiO2·0.3Re2O3·Al2O3·8H2O
称取氯化稀土128.7g，其中铈含量大于61％，余量应为镧、镨、钕，此氯化稀土加水7100g溶解清亮，其浓度应为18.13g/L，常温下按以下以稀土量的196％、370％、93.2％加入添加剂：
Al(OH)3： 252.45g
Na2SiO3： 474.71g
NaOH(30％)： 120g
剧烈搅拌15分钟，升温到90℃并搅拌60分钟，停止搅拌并升温到100℃，静置8小时，水洗至无氯离子，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼浸渍用7.22％表面活性剂聚乙二醇，用量为39.2g，加入硅胶造粒1～3mm，在180℃温度下干燥14小时得到产物，该产物中稀土含量为10.7％；使用BET(BRUNAUER-EMMET-TELLER)方法和COULTER比表面积测试仪，利用B.E.T方法测试表面积为982m2/g，对苯的吸附量≥140mg/g比表面积测定：
实施例2：
合成5SiO2·0.6Re2O3·Al2O3·8H2O
称取氯化稀土145.3g，其中铈含量大于61％(重量百分比)，余量应为镧、镨、钕，此氯化稀土加水3785g溶解清亮，其浓度应为38.38g/L，常温下按以下以稀土量的98％、185％、120％加入：
Al(OH)3： 142.89g
Na2SiO3：268.71g
NaOH(30％)：175g
剧烈搅拌15分钟，升温到90℃并搅拌60分钟，停止搅拌并升温到102℃，静置14小时，水洗至无氯离子，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼浸渍用12.38％表面活性剂丙二醇，用量为42.1g，加入硅胶造粒1～3mm，在120℃温度下干燥24小时得到产物，该产物中稀土含量为19.23％；利用B.E.T方法测试表面积为918m2/g，对苯的吸附量≥110mg/g
实施例3：
合成2.5SiO2·0.3Re2O3·Al2O3·6H2O
称取氯化稀土133.2g，其中铈含量大于61％，余量应为镧、镨、钕，此氯化稀土加水2069g溶解清亮，其浓度应为64.377g/L，常温下按以下以稀土量的196％、185％、122％加入：
Al(OH)3： 261.28g
Na2SiO3： 245.66g
NaOH(30％)： 163g
剧烈搅拌30分钟，升温到90℃并搅拌40分钟，停止搅拌并升温到102℃，静置24小时，水洗至无氯离子，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼使用3.58％丙二醇15.8g浸渍，加入硅胶造粒1～3mm，在120℃温度下干燥24小时得到产物，该产物中稀土含量为13.58％；利用B.E.T方法测试表面积为935m2/g，对苯的吸附量≥110mg/g
实施例4：
合成4.5SiO2·0.8Re2O3·Al2O3·3H2O
称取氯化稀土133.2g，其中铈含量大于61％，余量应为镧、镨、钕，此氯化稀土加水3330g溶解清亮，其浓度应为40.00g/L，常温下按以下以稀土量的74％、124％、107％加入
Al(OH)3： 97.98g
Na2SiO3： 165.82g
NaOH(30％)： 142g
剧烈搅拌30分钟，升温到90℃并搅拌40分钟，停止搅拌并升温到102℃，静置24小时，水洗至无氯离子，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼使用6.6％吐温-60，15.8g浸渍，加入硅胶造粒1～3mm，在260℃温度下干燥18小时得到产物，该产物中稀土含量为25.06％；该产物利用B.E.T方法测试表面积为906m2/g，对苯的吸附量≥90mg/g。
实施例5：
合成5SiO2·0.17Re2O3·Al2O3·8H2O
称取氯化稀土215.3g，其中铈含量大于61％，余量应为镧、镨、钕，此氯化稀土加水4482g溶解清亮，其浓度应为40.00g/L，常温下按以下以稀土量的206％、249％、127％加入
Al(OH)3： 443.44g
Na2SiO3： 536.04g
NaOH(30％)： 273g
剧烈搅拌30分钟，升温到90℃并搅拌90分钟，停止搅拌并升温到102℃，静置16小时，水洗至无氯离子，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼使用7.05％聚乙二醇56.6g浸渍，加入硅胶造粒1～3mm，在120℃温度下干燥14小时得到产物，该产物中稀土含量为12.07％；利用B.E.T方法测试表面积为962m2/g，对苯的吸附量≥160mg/g。
实施例6
重复实施例5制备方法，在使用表面活性剂浸渍时用2.53％的吐温-60，使用量为18.6g，产物B.E.T方法测试表面积为996m2/g，对苯的吸附量≥160mg/g
实施例7：
合成4.5SiO2·0.8Re2O3·Al2O3·3H2O
称取氯化稀土133.2g，其中镧含量大于80％(重量百分比)，余量应为铈、镨、钕，此氯化稀土加水1330g溶解清亮，其浓度应为100.15g/L，常温下按以下以稀土量的74％、124％、107％加入
Al(OH)3： 97.98g
Na2SiO3： 165.82g
NaOH(30％)： 142g
剧烈搅拌30分钟，升温到90℃并搅拌40分钟，停止搅拌并升温到102℃，静置24小时，水洗至无氯离子，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼使用6.61％吐温-60，15.8g浸渍，加入硅胶造粒1～3mm，在260℃温度下干燥18小时得到产物，该产物中稀土含量为25.06％；该产物利用B.E.T方法测试表面积为912m2/g，对苯的吸附量≥110mg/g。
实施例8：
合成5SiO2·0.3Re2O3·Al2O3·8H2O
称取硝酸稀土128.7g，其中镧含量大于80％，余量应为铈、镨、钕，此硝酸稀土加水530g溶解清亮，其浓度应为242.83g/L，常温下按以下以稀土量的196％、369％、93％加入
Al(OH)3： 252.45g
Na2SiO3： 474.71g
NaOH(30％)： 120g
剧烈搅拌15分钟，升温到90℃并搅拌60分钟，停止搅拌并升温到100℃，静置8小时，水洗，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼使用7.34％聚乙二醇39.2g浸渍，加入硅胶造粒1～3mm，在180℃温度下干燥14小时得到产物，该产物中稀土含量为9.16％；该产物利用B.E.T方法测试表面积为979m2/g，对苯的吸附量≥140mg/g。
实施例9：
合成5SiO2·0.17Re2O3·Al2O3·6.5H2O
称取硝酸稀土215.3g，其中镧含量大于82％(重量百分比)，余量应为铈、镨、钕，此硝酸稀土加水1425g溶解清亮，其浓度应为151.08g/L常温下按以下以稀土量的206％、249％、127％加入
Al(OH)3： 443.44g
Na2SiO3： 536.04g
NaOH(30％)： 273g
剧烈搅拌30分钟，升温到90℃并搅拌90分钟，停止搅拌并升温到102℃，静置16小时，水洗，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼使用7.18％(重量百分比)聚乙二醇56.6g浸渍，加入硅胶造粒1～3mm，在120℃温度下干燥14小时得到产物，该产物中稀土含量为10.38％；该产物利用B.E.T方法测试表面积为956m2/g，对苯的吸附量≥160mg/g。
实施例10：
合成5SiO2·0.17Re2O3·Al2O3·6.5H2O
称取硫酸稀土215.3g，其中镧含量大于82％，余量应为铈、镨、钕，此硝酸稀土加水4425g溶解清亮，其浓度应为48.66g/L，常温下按以下以稀土量的206％、249％、127％加入
Al(OH)3： 443.44g
Na2SiO3： 536.04g
NaOH(30％)： 273g
剧烈搅拌30分钟，升温到90℃并搅拌90分钟，停止搅拌并升温到102℃，静置16小时，水洗，使用布氏漏斗真空吸滤，湿滤饼使用7.18％聚乙二醇56.6g浸渍，加入硅胶造粒1～3mm，在120℃温度下干燥14小时得到产物，该产物中稀土含量为10.38％；利用B.E.T方法测试表面积为961m2/g，对苯的吸附量≥160mg/g。
实施例11：
将活性炭粉碎后按1∶1的比例与上述1～10实施例的产品任意一种，使用混料造粒机进行干法混合造粒后，取混合物测定对苯的吸附量为：≥180mg/g
实施例12：
将活性炭粉碎后按1∶50的比例与上述1～10实施例的产品任意一种，使用混料造粒机进行干法混合造粒后，取混合物测定对苯的吸附量为：≥230mg/g
实施例13：
将活性炭粉碎后按1∶25的比例与上述1～10实施例的产品任意一种，使用混料造粒机进行干法混合造粒后，取混合物测定对苯的吸附量为：≥210mg/g
实施例14：
将活性炭粉碎后按1∶10的比例与上述1～10实施例的产品任意一种，使用混料造粒机进行干法混合造粒后，取混合物测定对苯的吸附量为：≥180mg/g
实施例15：
将活性炭粉碎后按1∶40的比例与上述1～10实施例的产品任意一种，使用混料造粒机进行干法混合造粒后，取混合物测定对苯的吸附量为：≥230mg/g
以上实施例对本发明进一步的详细说明，并不是对本发明的限定，本发明的的保护范围不受这些实施例的限制，本发明的保护范围以权利要求为准。