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金属氧化物纳米颗粒及金属纳米颗粒的制备方法技术

技术编号:24608950 阅读:49 留言:0更新日期:2020-06-23 22:57
本发明专利技术公开了一种金属氧化物纳米颗粒及金属纳米颗粒的制备方法,首先配制出含有该金属元素的有机溶胶,将该有机溶胶与水溶性盐混合后静置或离心,使水溶性盐沉降,去除上部多余的有机溶胶,保温使有机溶胶转变为凝胶。随着溶剂的蒸发,凝胶发生收缩,在水溶性盐颗粒表面包覆一层干凝胶膜。然后将样品在400℃至盐熔点之间高温煅烧,干凝胶膜转变为金属氧化物纳米颗粒,这些纳米颗粒分散附着在水溶性盐颗粒的表面,冷却后水洗将盐去除,可得到具有高分散的金属氧化物纳米颗粒。若将煅烧产物在还原气氛中还原,水溶性盐颗粒表面附着的金属氧化物纳米颗粒转变为相应的金属纳米颗粒,冷却后用水洗涤,即可得到高分散的金属纳米颗粒。本发明专利技术可以快速批量制备出高结晶高分散的金属氧化物和金属纳米颗粒。

Preparation of metal oxide nanoparticles and metal nanoparticles

【技术实现步骤摘要】
金属氧化物纳米颗粒及金属纳米颗粒的制备方法
本专利技术涉及一种制备金属氧化物纳米颗粒及金属纳米颗粒的技术,属于纳米颗粒材料制备

技术介绍
金属氧化物和金属纳米颗粒材料是指尺寸<100nm的零维材料,纳米颗粒具有表面效应、量子尺寸效应、体积效应和宏观量子隧道效应,因而具有独特的热学、光学、电学、磁学以及化学性质,在电子、化工、机械、生物医学等领域应用广泛。但纳米颗粒材料在制备过程容易发生团聚和烧结,导致难以制备出高分散的纳米颗粒。金属氧化物纳米颗粒目前主要采用液相法来制备,常用的液相法有三种:化学沉淀法、溶胶凝胶法和水热(溶剂热)法。化学沉淀法是在溶液中合成纳米金属氧化物的前驱体,如氢氧化物、草酸盐、碳酸盐等,然后将前驱体在高温煅烧分解得到纳米金属氧化物。但煅烧分解的温度往往比较高,如碳酸镁完全分解需要400-500℃,氢氧化铁转变为氧化铁需要500℃,而要得到α相的氧化铝,需要经过1000℃的高温。在如此高温下,金属氧化物纳米颗粒难以避免会发生团聚和烧结;溶胶凝胶法是先配制出含有金属的溶胶,然后进行溶胶-凝胶转变,再将干本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属氧化物纳米颗粒的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:/n1)将金属氧化物中所含金属元素的硝酸盐和柠檬酸溶解于有机溶剂中,配制含有金属元素的有机溶胶,所述有机溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚,乙二醇丁醚,乙醇,正丙醇,异丙醇、正丁醇、乙二醇和丙二醇中的一种;/n2)将含有金属元素的有机溶胶与水溶性盐混合,静置或离心,使水溶性盐沉降,去除上部多余的有机溶胶,得到含有金属元素的有机溶胶与水溶性盐的混合物;/n3)将该混合物在60℃至120℃保温,发生溶胶-凝胶转变,凝胶干燥后在水溶性盐颗粒表面包覆一层干凝胶膜;/n4)将包覆有干凝胶膜的水溶性盐在400℃以上、盐熔点以下煅烧,干凝胶膜转...

【技术特征摘要】
1.一种金属氧化物纳米颗粒的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤:
1)将金属氧化物中所含金属元素的硝酸盐和柠檬酸溶解于有机溶剂中,配制含有金属元素的有机溶胶,所述有机溶剂为乙二醇甲醚、乙二醇乙醚,乙二醇丁醚,乙醇,正丙醇,异丙醇、正丁醇、乙二醇和丙二醇中的一种;
2)将含有金属元素的有机溶胶与水溶性盐混合,静置或离心,使水溶性盐沉降,去除上部多余的有机溶胶,得到含有金属元素的有机溶胶与水溶性盐的混合物;
3)将该混合物在60℃至120℃保温,发生溶胶-凝胶转变,凝胶干燥后在水溶性盐颗粒表面包覆一层干凝胶膜;
4)将包覆有干凝胶膜的水溶性盐在400℃以上、盐熔点以下煅烧,干凝胶膜转变为金属氧化物纳米颗粒,并分散附着在水溶性盐颗粒表面,形成煅烧产物;
5)将煅烧产物用水洗涤、干燥,得到高分散金属氧化物纳米颗粒。


2.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述金属氧化物为氧化铝、氧化锆、氧化铁、氧化镍、氧化钴、氧化铜或氧化钇。


3.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述水溶性盐为硫酸钾、硫酸钠、氯化钾或氯化钠。


4.根据权利要求1所述的金属氧化物纳米颗粒的制备方法,其特征在于,所述步骤1)中所述的含有金属元素的有机溶胶中,金属的摩尔浓度在0.01M至1M之间,金属硝酸盐和柠檬酸的摩尔比为1:0.1-1。


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【专利技术属性】
技术研发人员:董岩徐勤勤罗心怡刘睿邵润宁尚超常博张丁铄干钰霄蒋建清
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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