一种利用无表面活性剂微乳液合成钼酸钡微米和/或纳米材料的方法技术

本发明专利技术属于纳米材料制备领域，具体涉及一种利用无表面活性剂微乳液合成钼酸钡微米和/或纳米材料的方法。本发明专利技术以乙酸丙酯/1,2丙二醇/水无表面活性剂微乳液体系为模板，采用微乳液双滴法制备钼酸钡微米和/或纳米材料。相比于传统的化学沉淀法和微乳液法制备BaMoO4微/纳米材料，本发明专利技术利用乙酸丙酯、1,2丙二醇和水构筑的无表面活性剂微乳液制备BaMoO4微/纳米材料的过程中，无需加热或其他特殊条件控制，操作简单易行，成本低，而且所用试剂均为环境友好型溶剂，绿色环保。本发明专利技术方法具有规模性应用的价值。

A method of synthesizing barium molybdate micron and / or nano materials by using surfactant free microemulsion

The invention belongs to the field of nanometer material preparation, in particular to a method for synthesizing barium molybdate micrometer and / or nanometer material by using surfactant free microemulsion. The invention adopts the microemulsion system of propyl acetate /1,2 propanediol / water surfactant free emulsion as the template, and uses the microemulsion double drop method to prepare barium molybdate micron and / or nano materials. Compared with the traditional chemical precipitation method and the microemulsion method, the BaMoO4 micro / nano material is prepared. The invention uses the propyl acetate, 1,2 propanediol and water based surfactant free microemulsion to prepare BaMoO4 micro / nano materials without heating or other special conditions. The operation is simple, the cost is low, and the reagents are used. They are environment-friendly solvents and are environmentally friendly. The method of this invention has the value of scale application.

【技术实现步骤摘要】
一种利用无表面活性剂微乳液合成钼酸钡微米和/或纳米材料的方法
本专利技术属于纳米材料制备领域，具体涉及一种利用无表面活性剂微乳液合成钼酸钡微米和/或纳米材料的方法。
技术介绍
钼酸盐由于其本身具有良好的发光特性而受到人们重视。钼酸钡(BaMoO4)作为钼酸盐的一个典型代表，具有蓝色、绿色和橙色的发光特征，可用在光子发光等领域。另外，BaMoO4还是高效的催化剂、快离子导体材料等，具有广阔的应用前景。纳米材料因具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特点，在光、电、磁及传感技术方面呈现出常规材料不具有的特性。因此，合成多种形貌的纳米钼酸钡，强化其发光特性，对于扩展BaMoO4在发光材料和阻燃材料方面的应用具有重要意义。BaMoO4作为一种具有广泛用途的无机发光材料，其合成方法已有较多报道。目前，液相合成法是合成钼酸钡最主要的方法，此外还有化学沉淀法、微乳液法、水热/溶剂热法、高温固相合成法和模板法等。化学沉淀法所制备的粒子大小不均、粒径分布较宽，而且材料表面不均匀，形貌往往较差；水热/溶剂热法合成操作简单、合成的材料催化性能较高，但是也存在着反应周期长、反应过程封闭和不易随时调控合成条件等缺点；高温固相法由于需要高温晶化处理，容易造成MoO3的挥发，导致所得晶体粒径过大、相貌不规则；模板法通常需要与水热法和沉淀法结合使用，成本较高而且制备过程复杂。微乳液是互不相溶的两种液体在表面活性剂和助表面活性剂的作用下，形成的透明、热力学稳定的分散体系。微乳液由于其独特的微观结构和性质，已被广泛应用于食品、药物输送、环境和纳米材料制备等领域。研究者在纳米材料制备方面通过调控微乳液各组分的比例，可以达到调控材料的大小和形貌的目的，故微乳液可视为理想的纳米反应器。微乳液法制备的纳米粒子具有粒径小、粒径分布窄，反应条件温和等优点，因此被用于制备高质量的纳米材料，如无机纳米粒子和有机聚合物纳米粒子等。但传统微乳液法制备纳米材料需要消耗大量的表面活性剂，成本较高，而且在制备过程中表面活性剂不易除去，从而严重影响产品的性能。无表面活性剂微乳液(SFMEs)由两种互不相溶的液体在双溶剂的作用下形成，具有和传统微乳液一样的结构和性质，故可用于纳米材料的合成，又因为其不含有表面活性剂，因而能够克服传统微乳液在材料合成中的缺陷。
技术实现思路
本专利技术主要目的是，提供一种利用无表面活性剂微乳液合成钼酸钡微米和/或纳米材料的方法。本专利技术以无表面活性剂微乳液体系为模板合成BaMoO4，不仅合成了高质量的纳米BaMoO4材料，还可以节省生产成本，减少表面活性剂的污染，具有重要的环保意义。本专利技术提供了一种理想的制备BaMoO4材料的新方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术目的之一，提供一种利用无表面活性剂微乳液制备钼酸钡微米和/或纳米材料的方法，以乙酸丙酯/1,2丙二醇/水无表面活性剂微乳液体系为模板，采用微乳液双滴法制备钼酸钡微米和/或纳米材料。优选的，具体步骤如下：(1)构建乙酸丙酯/1,2丙二醇/水无表面活性剂微乳液体系；(2)将Na2MoO4和BaCl2分别配制成浓度为0.05M的Na2MoO4溶液和BaCl2溶液，称取相同质量的上述溶液，分别依次按比例加入1,2丙二醇和乙酸丙酯，制备得到Na2MoO4微乳液和BaCl2微乳液；(3)室温下将所得BaCl2微乳液逐滴加入到含Na2MoO4的微乳液中，在室温搅拌下反应12-18h，反应结束后，通过离心分离得到白色沉淀，将白色沉淀用水和乙醇各洗三次，然后把所得样品放到55-65℃烘箱里烘12-18h，得到BaMoO4微米和/或纳米材料。优选的，步骤(2)中，Na2MoO4溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.8:7.2:2混合得到Na2MoO4的O/W微乳液；BaCl2溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.8:7.2:2混合得到BaCl2的O/W微乳液；按步骤(3)反应，最终制得花生状BaMoO4。优选的，步骤(2)中，Na2MoO4溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.64:5.76:3.6混合得到Na2MoO4的BC微乳液；BaCl2溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.64:5.76:3.6混合得到BaCl2的BC微乳液；按步骤(3)反应，最终制得梭状BaMoO4。优选的，步骤(2)中，Na2MoO4溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.3:2.7:7混合得到Na2MoO4的W/O微乳液；BaCl2溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.3:2.7:7混合得到BaCl2的W/O微乳液；按步骤(3)反应，最终制得BaMoO4纳米颗粒。优选的，所述Na2MoO4微乳液和BaCl2微乳液中乙酸丙酯、1,2丙二醇和水的质量比完全相等。优选的，所述步骤(3)中，在室温搅拌下反应15h。优选的，所述步骤(3)中，把所得样品放到60℃烘箱里烘15h。本专利技术目的之二，提供一种采用上述方法制备得到的钼酸钡微米和/或纳米材料。本专利技术目的之三，提供所述钼酸钡微米和/或纳米材料在制备发光材料、阻燃材料、催化剂中的应用。本专利技术的原理为：首先利用乙酸丙酯、1,2丙二醇和盐的水溶液制备O/W、BC和W/O三种无表面活性剂微乳液模板，然后将含有不同盐的微乳液相互混合，微乳液混合之后不同的盐溶液之间会发生如下反应：Ba2++MoO42-→BaMoO4。体系中首先会形成一些初级的BaMoO4颗粒，然后在反应过程中BaMoO4颗粒沿着所配置的微乳液模板生长，最终形成具有不同形貌的钼酸钡材料。与现有技术相比，本专利技术具有以下技术优势：(1)相比于传统的化学沉淀法和微乳液法制备BaMoO4微/纳米材料，本专利技术利用乙酸丙酯、1,2丙二醇和水构筑的无表面活性剂微乳液制备BaMoO4微/纳米材料的过程中，无需加热或其他特殊条件控制，操作简单易行，成本低，而且所用试剂均为环境友好型溶剂，绿色环保。本专利技术方法具有规模性应用的价值。(2)本专利技术制备得到的BaMoO4材料表面不负载表面活性剂，因而性能更为优越。(3)本专利技术在W/O区可制备得到BaMoO4纳米粒子，从而解决了化学沉淀等方法所制备的粒子大小不均匀、形貌不好控制等缺点。附图说明构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是乙酸丙酯、1,2丙二醇和水构成的三元相图，其中系统的组分含量表示为质量分数。从图中可以看出三元相图被划分为了空白和阴影两个部分：空白部分是单相区；阴影部分为多相区。接下来的研究都选择在单相区进行，其中单相区域中I表示O/W微乳液，II代表W/O微乳液，III代表BC型微乳液；图2以O/W微乳液为模板所得到的花生状BaMoO4的SEM图；图3以O/W微乳液为模板所得到的花生状BaMoO4的TEM图；图4以实施BC微乳液为模板所得到的梭状BaMoO4的SEM图；图5以实施BC微乳液为模板所得到的梭状BaMoO4的TEM图；图6以实施W/O微乳液为模板所得到的BaMoO4纳米颗粒的SEM图；图7以实施W/O微乳液为模板所得到的BaMoO4纳米颗粒的TEM图；图8为利用无表面活性剂微乳液制备的花生状钼酸钡、梭状钼酸钡和钼酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用无表面活性剂微乳液制备钼酸钡微米和/或纳米材料的方法，其特征在于，以乙酸丙酯/1,2丙二醇/水无表面活性剂微乳液体系为模板，采用微乳液双滴法制备钼酸钡微米和/或纳米材料。

【技术特征摘要】
1.一种利用无表面活性剂微乳液制备钼酸钡微米和/或纳米材料的方法，其特征在于，以乙酸丙酯/1,2丙二醇/水无表面活性剂微乳液体系为模板，采用微乳液双滴法制备钼酸钡微米和/或纳米材料。2.根据权利要求1所述利用无表面活性剂微乳液制备钼酸钡微米和/或纳米材料的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)构建乙酸丙酯/1,2丙二醇/水无表面活性剂微乳液体系；(2)将Na2MoO4和BaCl2分别配制成浓度为0.05M的Na2MoO4溶液和BaCl2溶液，称取相同质量的上述溶液，分别依次按比例加入1,2丙二醇和乙酸丙酯，制备得到Na2MoO4微乳液和BaCl2微乳液；(3)室温下将所得BaCl2微乳液逐滴加入到含Na2MoO4的微乳液中，在室温搅拌下反应12-18h，反应结束后，通过离心分离得到白色沉淀，将白色沉淀用水和乙醇各洗三次，然后把所得样品放到55-65℃烘箱里烘12-18h，得到BaMoO4微米和/或纳米材料。3.根据权利要求1或2所述利用无表面活性剂微乳液制备钼酸钡微米和/或纳米材料的方法，其特征在于，步骤(2)中，Na2MoO4溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.8:7.2:2混合得到Na2MoO4的O/W微乳液；BaCl2溶液、1,2丙二醇和乙酸丙酯的按质量比0.8:7.2:2混合得到BaCl2的O/W微乳液；按步骤(3)反应，最终制得花生状BaMoO4。4.根据权利要求1或2所述利用无表面活性剂微乳液制备钼酸钡微米和/或纳米材料的方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴金岭，张晓玉，
申请(专利权)人：山东师范大学，
类型：发明
国别省市：山东,37