【中国发明,中国发明授权】一种金属油酸盐的制备方法
有权-审定授权 中国
- 申请号：
- CN201210535765.6
- 专利权人：
- 南京工业大学
- 授权公告日/公开日：
- 2015.06.03
- 专利有效期：
- 2012.12.12-2032.12.12
- 技术分类：
- 转化方式：
- 转让
- 价值度指数：
-
- 61.0分
- 价格：
- 面议
发布人
江南石墨烯研究院
联系人
-
- 13011000100
- 专利信息&法律状态
- 专利自评
- 专利技术文档
- 价值度指数
- 发明人阵容
著录项
- 申请号
- CN201210535765.6
- 申请日
- 20121212
- 公开/公告号
- CN103012109A
- 公开/公告日
- 20130403
- 申请/专利权人
- [南京工业大学]
- 发明/设计人
- [暴宁钟, 邱新民, 高凌, 沈丽明]
- 主分类号
- C07C57/12
- IPC分类号
- C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16
- CPC分类号
- C12N 9/0008(2013.01) C12N 9/16(2013.01)
- 分案申请地址
- 国省代码
- 中国,CN,江苏(32)
- 颁证日
- G06T1/00
- 代理人
- [徐冬涛, 袁正英]
摘要
本发明涉及一种金属油酸盐的制备方法，属于金属有机化合物制备技术。具体为利用离子交换法制备金属油酸盐，采用碱或碱土金属油酸盐和金属无机化合物作反应物混合在含有水相和油相的溶剂中，并加热搅拌反应一定时间，形成分层的混合液，油相经过蒸发分离处理可得到高纯度的金属油酸盐。本发明通过优化反应工艺和合成条件可以制备出高纯度的金属油酸盐，用于高性能单分散无机纳米材料的制备，也是一种金属离子回收的绿色工艺。该方法具有制备成本低、经济环保以及易于工业化的特点。
法律状态
| 法律状态公告日 | 20150603 |
| 法律状态 | 授权 |
| 法律状态信息 | 授权 |
| 法律状态公告日 | 20130501 |
| 法律状态 | 实质审查的生效 |
| 法律状态信息 | 实质审查的生效IPC(主分类):C07C 57/12申请日:20121212 |
| 法律状态公告日 | 20130403 |
| 法律状态 | 公开 |
| 法律状态信息 | 公开 |
权利要求
权利要求数量（9）
独立权利要求数量（1）
1.一种金属油酸盐的制备方法，其具体步骤如下：
1）将无机金属化合物和碱或碱土金属油酸盐混合于水和乙醇，加入非极性 溶剂搅拌，加热进行离子交换反应，并使用冷凝水回流；
2）离子交换反应结束后，静置溶液，取上层油相的液体；
3）加热油相液体蒸发去除有机溶剂，然后置于真空干燥箱中，得到粘稠的 金属油酸盐。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的无机金属化合物 为主族金属化合物或副族金属化合物，其中主族金属为铅、铟、镓、锡或铋中一 种，副族金属为钛、锰、钒、铬、铁、钴、镍、铜、锌、钼、银、镉、钨或汞金 属中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的无机金属化合物 为含主族金属或副族金属的氯化盐、硝酸盐、亚硫酸盐或硫酸盐的一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的碱或碱土金属油 酸盐为油酸钠、油酸钾、油酸钙或油酸镁的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述的非极性 溶剂为正己烷、甲苯、苯、四氯化碳或丙酮中的一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中，离 子交换的反应温度为80‑200℃，离子交换的反应时间为0.5‑10小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中，加 热油相液体的温度为100‑200℃，蒸发时间为0.5‑4小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中，真 空干燥的温度为70‑200℃，干燥时间为0.5‑12小时。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：无机金属化合物和碱或 碱土金属油酸盐的摩尔比在1：(1‑4)的范围内。
1.一种金属油酸盐的制备方法，其具体步骤如下：
1）将无机金属化合物和碱或碱土金属油酸盐混合于水和乙醇，加入非极性溶剂搅拌，加热进行离子交换反应，并使用冷凝水回流；
2）离子交换反应结束后，静置溶液，取上层油相的液体；
3）加热油相液体蒸发去除有机溶剂，然后置于真空干燥箱中，得到粘稠的金属油酸盐。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的无机金属化合物为主族金属化合物或副族金属化合物，其中主族金属为铅、铟、镓、锡或铋中一种，副族金属为钛、锰、钒、铬、铁、钴、镍、铜、锌、钼、银、镉、钨或汞金属中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的无机金属化合物为含主族金属或副族金属的氯化盐、硝酸盐、亚硫酸盐或硫酸盐的一种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的碱或碱土金属油酸盐为油酸钠、油酸钾、油酸钙或油酸镁的一种。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤1)中所述的非极性溶剂为正己烷、甲苯、苯、四氯化碳或丙酮中的一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中，离子交换的反应温度为80-200℃，离子交换的反应时间为0.5-10小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中，加热油相液体的温度为100-200℃，蒸发时间为0.5-4小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述的步骤3）中，真空干燥的温度为70-200℃，干燥时间为0.5-12小时。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：无机金属化合物和碱或碱土金属油酸盐的摩尔比在1：(1-4)的范围内。
说明书
技术领域
技术领域：
本发明涉及一种金属油酸盐的的制备方法，属于金属有机化合物制备技术，也属于金属离子回收的绿色制造技术。
背景技术
背景技术：
金属油酸盐是指金属阳离子与一定数目的油酸阴离子结合形成金属有机化合物，其化学式一般为Mn+(C17H35COO-)n，英文名称为Metal Oleate。人类很早就将金属油酸盐应用到人们的生活，如油酸钠广泛用于肥皂，去污力强，且生物降解性好，对人体无毒副作用，对环境无污染。
自从金属油酸盐被开发利用以来，金属油酸盐的合成、性质和应用的研究不断取得重要的进展。金属油酸盐在科技上有着广泛的应用，可用做洗涤剂、软化剂、稳定剂、润滑剂、催化剂、乳化剂和纳米材料的合成的前驱体等等。制备纳米材料的瓶颈主要在于纳米材料的单分散性、尺度和形貌的可控以及如何大规模的工业化生产等方面。在纳米合成技术中，热分解法是使用前驱体在高沸点的溶剂中下加热分解反应制备纳米颗粒的一种比较适用的方法，其主要通过控制前驱体、溶剂、表面活性剂和反应温度等条件调节纳米材料的尺度、形貌和单分散性等参数，可以很好地解决上述纳米材料制备的瓶颈。大量文献研究表明,金属油酸盐可作为制备高质量纳米材料的前驱体，与传统的热分解法相比，其成本低廉、环境友好、产品质量高、可以大规模制备纳米材料。一般地，金属油酸盐可以广泛地用于金属单质、金属氧化物和硫族化合物纳米材料的合成和性质调控。
金属油酸盐的制备方法已经在文献中大量报道，但目前适用的制备方法主要是直接合成法和离子交换法等。
直接合成法主要分为两类，一类是利用金属氢氧化物和油酸在醇类的溶剂中发生酸碱中和反应，生成水和油酸盐，主要的反应方程式M(OH)n+nC17H33COOH→M(C17H33COO)n+n/2H2O。水分可以在真空下加热除去或者使用无水乙醇洗涤，利用此反应可以制备出铜、钡、汞、铅、铁、钴和镍等一系列的金属油酸盐。但是该反应有一个缺点，即由于许多重金属油酸盐非常粘稠，难以使用过滤的方法或者其他方法除去未反应的油酸。另一类是利用金属氧化物与油酸混合在高温下生成油酸盐和水的反应，主要的反应方程式是M2Ox+xC17H33COOH→2M(C17H33COO)x+x/2H2O。合成过程一般为：取一定化学计量比的金属氧化物和油酸高温下加热，形成透明的溶液后，使用热乙醇洗涤，并溶解在石油醚中，然后置于真空下干燥。该类反应可以便捷地去除水分和而且不引入脂肪酸，并可以用在汞、铅、铁、镉和碱或碱土金属等金属油酸盐的制备。但这两类反应有一个共同的缺点，即为了得到高纯度的金属油酸盐，必须使用价格昂贵的提纯过后的油酸，因而增加了生产成本，而且产品纯度仍不高。
离子交换法主要是利用金属无机化合物和碱或碱土油酸盐在混合溶剂中搅拌，并通过加热搅拌的方式加快离子交换的反应，油相中含有金属油酸盐，水相中为交换后的无机物。油相中的金属油酸盐可以通过加热和抽真空的方式除去有机溶剂，得到高纯度的金属油酸盐。该方法反应物价格便宜，设备需求简单，合成工艺简便，易于工业化制备。同时，制备的金属油酸盐纯度高，为以后合成高质量的纳米材料提供了平台，同时该方法也是一种绿色环保的金属离子回收技术。
发明内容
发明内容：
本发明的目的是为了改进目前金属油酸盐制备技术的缺点和不足，而提供了一种新型离子交换法快速制备高纯度的金属油酸盐的制备方法。
本发明的技术方案为：一种金属油酸盐的制备方法，其具体步骤如下：
1）将无机金属化合物和碱或碱土金属油酸盐混合于水和乙醇，加入非极性溶剂搅拌，加热进行离子交换反应，并使用冷凝水回流；
2）离子交换反应结束后，静置溶液，取上层油相的液体；
3）加热油相液体蒸发去除有机溶剂，然后置于真空干燥箱中，得到粘稠的金属油酸盐。
优选所述的无机金属化合物为主族金属化合物或副族金属化合物，其中主族金属为铅、铟、镓、锡或铋中一种，副族金属为钛、锰、钒、铬、铁、钴、镍、铜、锌、钼、银、镉、钨或汞金属中的一种。所述的无机金属化合物为含主族金属或副族金属的氯化盐、硝酸盐、亚硫酸盐或硫酸盐的一种。
优选所述的碱或碱土金属油酸盐为油酸钠、油酸钾、油酸钙或油酸镁的一种；步骤1)中所述的非极性溶剂为正己烷、甲苯、苯、四氯化碳或丙酮中的一种。
优选步骤1）中，离子交换的反应温度为80-200℃，离子交换的反应时间为0.5-10小时；所述的步骤3）中，加热油相液体的温度为100-200℃，蒸发时间为0.5-4小时；真空干燥的温度为70-200℃，干燥时间为0.5-12小时。
优选无机金属化合物和碱或碱土金属油酸盐的摩尔比在1：(1-4)的范围内，混合在溶剂中发生金属离子交换反应，水相含有碱或碱土金属的盐类，油相为含有金属油酸盐的溶液。
本发明步骤1）中所用的水的量能完全溶解无机金属化合物即可，乙醇的量能完全溶解碱或碱土金属油酸盐即可，非极性溶剂能溶解生成的金属油酸盐即可。
有益效果：
本发明制备金属油酸盐的工艺简单，合成时间短，设备容易实现，成本低廉，制备的金属油酸盐纯度高，易于工业的大规模生产。
本发明采用离子交换法制备高纯度的金属油酸盐，其中采用金属化合物和碱或碱土油酸盐溶于水和有机溶剂中，有机溶剂可以促进生成的金属油酸盐溶解于有机溶剂而达到分离的目的，水促进了生成的无机盐副产物的溶解于水相，因而促进了整个反应平衡的相右进行。在进行分液操作和洗涤后，在含有金属油酸盐的油相里，有机溶剂可以非常容易地通过蒸发和抽真空的方式除去，得到高纯度的金属油酸盐。
附图说明
附图说明：
图1实施例1所制备得到的油酸铁(III)的热重图；
图2实施例2所制备得到的油酸钴(Ⅱ)的热重图；
图3实施例3所制备得到的油酸锰(Ⅱ)的热重图；
图4实施例4所制备得到的油酸镍(Ⅱ)的热重图；
图5实施例5所制备得到的油酸锌(Ⅱ)的热重图；
图6实施例6所制备得到的油酸铅(Ⅱ)的热重图。
具体实施方式
本发明请求保护的范围并不局限于上述具体实施方式的描述。
价值度评估
技术价值
经济价值
法律价值
0 0 061.0分
0 50 75 100专利价值度是通过科学的评估模
型对专利价值进行量化的结果，
基于专利大数据针对专利总体特
征指标利用计算机自动化技术对
待评估专利进行高效、智能化的
分析，从技术、经济和法律价值
三个层面构建专利价值评估体
系，可以有效提升专利价值评估
的质量和效率。
总评：61.0分
该专利价值中等 （仅供参考）
本专利文献中包含【2 个技术分类】，从一定程度上而言上述指标的数值越大可以反映出所述专利的技术保护及应用范围越广。 【专利权的维持时间13 年】专利权的维持时间越长，其价值对于权利人而言越高。
技术价值 32.0
该指标主要从专利申请的著录信息、法律事件等内容中挖掘其技术价值，专利类型、独立权利要求数量、无效请求次数等内容均可反映出专利的技术性价值。 技术创新是专利申请的核心，若您需要进行技术借鉴或寻找可合作的项目，推荐您重点关注该指标。
部分指标包括：
授权周期（发明）
29 个月独立权利要求数量
0 个从属权利要求数量
0 个说明书页数
5 页实施例个数
0 个发明人数量
4 个被引用次数
0 次引用文献数量
0 个优先权个数
0 个技术分类数量
2 个无效请求次数
0 个分案子案个数
0 个同族专利数
0 个专利获奖情况
无保密专利的解密
否经济价值 7.0
该指标主要指示了专利技术在商品化、产业化及市场化过程中可能带来的预期利益。 专利技术只有转化成生产力才能体现其经济价值，专利技术的许可、转让、质押次数等指标均是其经济价值的表征。 因此，若您希望找到行业内的运用广泛的热点专利技术及侵权诉讼中的涉案专利，推荐您重点关注该指标。
部分指标包括：
申请人数量
1申请人类型
院校许可备案
0 次权利质押
0 次权利转移
0 个海关备案
否法律价值 22.0
该指标主要从专利权的稳定性角度评议其价值。专利权是一种垄断权，但其在法律保护的期间和范围内才有效。 专利权的存续时间、当前的法律状态可反映出其法律价值。故而，若您准备找寻权属稳定且专利权人非常重视的专利技术，推荐您关注该指标。
部分指标包括：
存活期/维持时间
13法律状态
有权-审定授权
苏公网安备 32041202001399号
loading...