含有纳米氧化钇的粉体的制备方法技术

本发明专利技术属于超细粉末领域，更具体地，涉及一种含有纳米氧化钇的粉体的制备方法。所述含有纳米氧化钇的粉体的制备方法，至少包括以下步骤：步骤1：制备含氧化石墨烯的醇溶液；步骤2：制备木糖醇水溶液；步骤3：制备硝酸钇水溶液；步骤4：制备含有纳米氧化钇的粉体。

Method for preparing environmental protection type nano yttrium oxide powder, product and application thereof

The invention belongs to the field of superfine powder, more specifically, relates to a preparation method of environmental protection type nanometer yttrium oxide powder, a product and an application thereof. The preparation method of environmental friendly nano yttrium oxide powder, at least comprises the following steps: Step 1: alcohol solution preparation containing graphene oxide; step 2: prepare xylitol solution; step 3: preparation of yttrium nitrate aqueous solution; step 4: preparation of environmental friendly nano yttrium oxide powder.

【技术实现步骤摘要】
环保型纳米氧化钇粉体的制备方法及其制品、应用
本专利技术属于超细粉末领域，更具体地，涉及一种环保型纳米氧化钇粉体的制备方法及其制品、应用。
技术介绍
当今社会，特别是进入21世纪以来，经济全球化进一步加速，稀土资源所具有的重要地位和战略意义也愈专利技术显，它作为一种战略储备资源，已经成为世界各国争相攫取的目标。这是因为稀土能够大幅度提高用于制造坦克、飞机、导弹的钢材、铝合金、镁合金、钛合金的战术性能，同时，稀土也是电子、激光、核工业、超导等诸多高科技的润滑剂。在众多稀土资源中，钇和另一稀土元素铈是稀土元素中在地壳中含量较大的两种元素。特别是近几年来，各个国家对钇的战略性储备、争夺更加严峻。在现代材料科学，特别是一些高科技产业信息材料的研究中，纳米氧化钇由于其自身所具有的独特物理、化学性质，被广泛应用于FED，PDP荧光粉，氧传感器，超导材料，燃料电池以及先进结构陶瓷等诸多领域。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了环保型纳米氧化钇粉体的制备方法，至少包括以下步骤：步骤1：制备含氧化石墨烯的醇溶液：将0.1～0.5g氧化石墨烯超声分散于100ml乙醇溶剂中，分散时间15～60min，得到含氧化石墨烯的醇溶液；步骤2：制备木糖醇水溶液：将木糖醇、0.5g硫酸氢钠，共同溶于100ml水中，得到木糖醇溶液；步骤3：制备硝酸钇水溶液：将六水合硝酸钇溶于水中，得到质量分数为5％～35％的硝酸钇水溶液；步骤4：制备环保型纳米氧化钇粉体：将硝酸钇水溶液逐滴加入木糖醇溶液中，搅拌5～15min后，再加入含氧化石墨烯的醇溶液，搅拌1～5min后，再加入氢氧化钠溶液，调节溶液的pH为8～11，在80～120℃下，反应1～2h，得到初反应液，再向初反应液中加入纳米二氧化硅，将初反应液置于老化釜中，于100℃下，老化3天，然后依次经过过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到环保型纳米氧化钇粉体。在一种优选的技术方案中，所述氧化石墨烯与六水合硝酸钇之间的重量比为1：(80～100)。在一种优选的技术方案中，所述木糖醇与六水合硝酸钇之间的重量比为1：(3～7)。在一种优选的技术方案中，所述六水合硝酸钇与纳米二氧化硅之间的重量比为100：(1～10)。在一种优选的技术方案中，所述纳米二氧化硅为介孔纳米二氧化硅。在一种优选的技术方案中，所述介孔纳米二氧化硅选自：MCM-41、MCM-48、MCM-50、SBA-15、SBA-16中任意一种或几种的混合。在一种优选的技术方案中，所述介孔纳米二氧化硅为介孔纳米二氧化硅在乙醇中超声处理后的介孔纳米二氧化硅。在一种优选的技术方案中，所述步骤3中，还加入表面活性剂，所述表面活性剂选自：十二烷基三甲基溴化铵、十四烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基溴化铵、溴化十六烷基三苯基磷、十四烷基三丁基氯化磷、1-癸基-2-甲基咪唑盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑盐中的任意一种或几种的混合。本专利技术的另一个方面提供了环保型纳米氧化钇粉体，采用上述制备方法得到的。本专利技术的又另一方面提供了环保型纳米氧化钇粉体在润滑油、陶瓷、超导材料、燃料电池领域中的应用。参考以下详细说明更易于理解本申请的上述以及其他特征、方面和优点。附图说明图1为实施例10产品的扫描电子显微镜。具体实施方式参选以下本专利技术的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本公开内容。在以下说明书和权利要求书中会提及大量术语，这些术语被定义为具有以下含义。如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。“任选的”或者“任选地”是指其后描述的事项或事件可以发生或不发生，而且该描述包括事件发生的情形和事件不发生的情形。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个方面提供了环保型纳米氧化钇粉体的制备方法，至少包括以下步骤：步骤1：制备含氧化石墨烯的醇溶液：将0.1～0.5g氧化石墨烯超声分散于100ml乙醇溶剂中，分散时间15～60min，得到含氧化石墨烯的醇溶液；步骤2：制备木糖醇水溶液：将木糖醇、0.5g硫酸氢钠，共同溶于100ml水中，得到木糖醇溶液；步骤3：制备硝酸钇水溶液：将六水合硝酸钇溶于水中，得到质量分数为5％～35％的硝酸钇水溶液；步骤4：制备环保型纳米氧化钇粉体：将硝酸钇水溶液逐滴加入木糖醇溶液中，搅拌5～15min后，再加入含氧化石墨烯的醇溶液，搅拌1～5min后，再加入氢氧化钠溶液，调节溶液的pH为8～11，在80～120℃下，反应1～2h，得到初反应液，再向初反应液中加入纳米二氧化硅，将初反应液置于老化釜中，于100℃下，老化3天，然后依次经过过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到环保型纳米氧化钇粉体。步骤1本申请的“步骤1”的作用在于促使纳米氧化钇粉体的合成粒径较小，能达到5～10nm。步骤1的具体过程为制备含氧化石墨烯的醇溶液，具体为：将0.1～0.5g氧化石墨烯超声分散于100ml乙醇溶剂中，分散时间15～60min，得到含氧化石墨烯的醇溶液。术语“氧化石墨烯”是石墨烯的一种衍生物，用强氧化剂处理过后的石墨烯包含C、H、O三种元素。与石墨相似，氧化石墨同样为二维层状结构，氧化石墨烯通过层间的氢键等作用力层层堆叠在一起。氧化石墨烯表面含有大量的含氧基团，例如羟基和羧基。目前常用的三种制备氧化石墨烯的方法，即Brodie法、Staudenmaier法和Hummers法，均是利用强酸加强氧化剂的组合对石墨进行处理。强质子酸进入到石墨层间形成石墨插层化合物(graphiteintercalationcompounds)，随后强氧化剂对石墨进行氧化引入大量亲水的含氧官能团到石墨烯表面及边缘形成氧化石墨烯。由于含氧基团较强的亲水性，氧化石墨烯能完全的剥离并分散在水溶液当中。所述氧化石墨烯是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米，因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。经过氧化处理后，氧化石墨仍保持石墨的层状结构，但在每一层的石墨烯单片上引入了许多氧基功能团。氧化石墨烯一般由石墨经强酸氧化而得。主要有三种制备氧化石墨的方法：Brodie法，Staudenmaier法和Hummers法。其中Hummers法的制备过程的时效性相对较好而且制备过程中也比较安全，是目前最常用的一种。它采用浓硫酸中的高锰酸钾与石本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种环保型纳米氧化钇粉体的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：步骤1：制备含氧化石墨烯的醇溶液：将0.1～0.5g氧化石墨烯超声分散于100ml乙醇溶剂中，分散时间15～60min，得到含氧化石墨烯的醇溶液；步骤2：制备木糖醇水溶液：将木糖醇、0.5g硫酸氢钠，共同溶于100ml水中，得到木糖醇溶液；步骤3：制备硝酸钇水溶液：将六水合硝酸钇溶于水中，得到质量分数为5％～35％的硝酸钇水溶液；步骤4：制备环保型纳米氧化钇粉体：将硝酸钇水溶液逐滴加入木糖醇溶液中，搅拌5～15min后，再加入含氧化石墨烯的醇溶液，搅拌1～5min后，再加入氢氧化钠溶液，调节溶液的pH为8～11，在80～120℃下，反应1～2h，得到初反应液，再向初反应液中加入纳米二氧化硅，将初反应液置于老化釜中，于100℃下，老化3天，然后依次经过过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到环保型纳米氧化钇粉体。

【技术特征摘要】
1.一种环保型纳米氧化钇粉体的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：步骤1：制备含氧化石墨烯的醇溶液：将0.1～0.5g氧化石墨烯超声分散于100ml乙醇溶剂中，分散时间15～60min，得到含氧化石墨烯的醇溶液；步骤2：制备木糖醇水溶液：将木糖醇、0.5g硫酸氢钠，共同溶于100ml水中，得到木糖醇溶液；步骤3：制备硝酸钇水溶液：将六水合硝酸钇溶于水中，得到质量分数为5％～35％的硝酸钇水溶液；步骤4：制备环保型纳米氧化钇粉体：将硝酸钇水溶液逐滴加入木糖醇溶液中，搅拌5～15min后，再加入含氧化石墨烯的醇溶液，搅拌1～5min后，再加入氢氧化钠溶液，调节溶液的pH为8～11，在80～120℃下，反应1～2h，得到初反应液，再向初反应液中加入纳米二氧化硅，将初反应液置于老化釜中，于100℃下，老化3天，然后依次经过过滤、洗涤、干燥、焙烧，得到环保型纳米氧化钇粉体。2.如权利要求1所述的环保型纳米氧化钇粉体的制备方法，其特征在于，所述氧化石墨烯与六水合硝酸钇之间的重量比为1：(80～100)。3.如权利要求1所述的环保型纳米氧化钇粉体的制备方法，其特征在于，所述木糖醇与六水合硝酸钇之间的重量比为1：(3～7)。4.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯春祥，高曾伟，
申请(专利权)人：镧明新材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31