氟化钙中空纳米微球的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种氟化钙中空纳米微球的制备方法，包括：以二（２－乙基己基）磷酸和有机溶剂组成的第一萃取组合物萃取第一料液中的Ｃａ２＋，得到第一萃取液，所述第一料液为硝酸钙溶液或氯化钙溶液；以仲碳伯胺和有机溶剂组成的第二萃取组合物萃取第二料液中的Ｆ－，得到第二萃取液，所述第二料液为氢氟酸溶液；将所述第一萃取液和所述第二萃取液混合，反应０．１ｈ～２４ｈ，离心、洗涤、干燥后得到氟化钙中空纳米微球。本发明专利技术主要通过溶剂萃取法得到了氟化钙中空纳米微球，该方法反应条件温和，操作简单，易于实现大规模生产。此外，溶剂萃取还具有纯化效应，可以得到纯度较高的氟化钙纳米粒子，从而使得到的中空纳米微球纯度也较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米
，尤其涉及一种。
技术介绍
中空纳米微球是一种具有中空结构的球形材料，包括纳米球和微米球，具有密度 低、比表面积大、具有表面渗透能力和装载能力等特点，在高选择性催化、药物和敏感试剂 的装载和可控释放、生物分子分离、能量存储、气体传感器等领域具有良好的应用前景。氟化钙是一种重要的碱土金属氟化物，广泛用于紫外光刻技术、激光晶体、玻璃表 面处理、骨骼或牙齿再造的促进试剂、具有生物相容性的发光标记物等。目前对氟化钙纳米 结构的研究主要集中在纳米粒子(R. N. Grass等，Chemical Communications, 2005,1767 ； C. Feldmann 等，Small，2006，2，1248 ；Ζ. W. Quan 等，Inorg. Chem.，2008，47，9509)、纳米立 方体(Χ. Μ. Sun 等，ChemicalCommunications, 2003,1768)、纳米线(Y. B. Mao 等，Advanced Materials，2006，18，1895)、纳米盘、纳米多面体(Y. P. Du 等，Crystal Growth & Design， 2009，9，2013)等方面，中空纳米微球的制备仍采取传统的水热法、固态高温分解法、热蒸发 技术或电化学等方法，这些方法虽然能够一步合成中空纳米微球，但是反应条件较为苛刻， 不易于大规模生产。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种氟化钙中空纳米微球的制备 方法，本专利技术提供的制备方法反应条件温和，易于实现大规模生产。本专利技术提供了一种，包括以二(2-乙基己基)磷酸和有机溶剂组成的第一萃取组合物萃取第一料液中的 Ca2+，得到第一萃取液，所述第一料液为硝酸钙溶液或氯化钙溶液；以仲碳伯胺和有机溶剂组成的第二萃取组合物萃取第二料液中的F—，得到第二萃 取液，所述第二料液为氢氟酸溶液；将所述第一萃取液和所述第二萃取液混合，反应0. Ih 24h，离心、洗涤、干燥后 得到氟化钙中空纳米微球。优选的，所述第一萃取组合物中，二(2-乙基己基)磷酸的浓度为0. lmol/L 2.8mol/L。优选的，所述第一料液中，Ca2+的浓度为0. 01mol/L 3. Omol/L。优选的，所述第一萃取组合物与所述第一料液的相比为1 5 5 1。优选的，所述第二萃取组合物中，仲碳伯胺的浓度为0. 01mol/L 1. Omol/L。优选的，所述第二料液中，F_的浓度为0. 01mol/L 3. Omol/L。优选的，所述第二萃取组合物与所述第二料液的相比为1 5 5 1。优选的，所述第一萃取液中的Ca2+与所述第二萃取液中的F_的摩尔比为1 1 4。优选的，在以第一萃取组合物萃取第一料液中的Ca2+之前，对所述第一萃取组合 物进行皂化处理。优选的，所述洗涤为超声洗涤。与现有技术相比，本专利技术提供了一种，主要是利 用含有二(2-乙基己基)磷酸的第一萃取组合物萃取、富集Ca2+，得到含有Ca2+的第一萃取 液；利用含有仲碳伯胺的第二萃取组合物萃取、富集F—，得到含有F—的第二萃取液；将第一 萃取液和第二萃取液混合反应，得到氟化钙中空纳米微球。进一步的，通过进行超声洗涤， 可以得到表面具有孔结构的氟化钙中空纳米微球，该孔结构能够为中空纳米微球的物质交 换提供通道，更有利于氟化钙中空纳米微球的应用。本专利技术主要通过溶剂萃取的方法制备 得到了氟化钙中空纳米微球，该方法反应条件温和，操作简单，易于实现大规模生产。此外， 溶剂萃取还具有纯化效应，本专利技术提供的方法可以得到纯度较高的氟化钙纳米粒子，从而 使得到的中空纳米微球纯度也较高。附图说明图1为本专利技术实施例1制备的氟化钙中空纳米微球的扫描电镜照片；图2为本专利技术实施例1制备的氟化钙中空纳米微球局部放大的扫描电镜照片；图3为本专利技术实施例1制备的氟化钙中空纳米微球的透射电镜照片；图4为本专利技术实施例1制备的氟化钙中空纳米微球局部放大的透射电镜照片。具体实施例方式本专利技术提供了一种，包括以二(2-乙基己基)磷酸和有机溶剂组成的第一萃取组合物萃取第一料液中的 Ca2+，得到第一萃取液，所述第一料液为硝酸钙溶液或氯化钙溶液；以仲碳伯胺和有机溶剂组成的第二萃取组合物萃取第二料液中的F—，得到第二萃 取液，所述第二料液为氢氟酸溶液；将所述第一萃取液和所述第二萃取液混合，反应0. Ih 24h，离心、洗涤、干燥后 得到氟化钙中空纳米微球。本专利技术主要是利用含有二(2-乙基己基)磷酸的第一萃取组合物萃取、富集Ca2+， 得到含有Ca2+的第一萃取液；利用含有仲碳伯胺的第二萃取组合物萃取、富集F—，得到含有 F—的第二萃取液；将第一萃取液和第二萃取液混合反应，得到氟化钙中空纳米微球。二(2-乙基己基)磷酸，商品名为P204，是一种常用的萃取剂，用于核燃料的提取、 稀土元素的分离和有色金属的萃取等。本专利技术将二(2-乙基己基)磷酸溶解于有机溶剂中 配制成第一萃取组合物，用于萃取第一料液中的Ca2+。按照本专利技术，所述第一萃取组合物中，二(2-乙基己基)磷酸的浓度优选为 0. 05mol/L 3mol/L，更优选为 0. lmol/L 2. 8mol/L，最优选为 0. 5mol/L 2. 5mol/L。在萃取第一料液中的Ca2+之前，优选对所述第一萃取组合物进行皂化，更优选使 用氨水、氢氧化钠或氢氧化钾溶液对所述第一萃取组合物进行皂化，所述第一萃取组合物 的皂化度优选为1 % 100 %，更优选为5 % 80 %。所述第一料液的主要作用是提供Ca2+，为硝酸钙水溶液或氯化钙水溶液，其中Ca2+的浓度优选为0. 005mol/L 3. 8mol/L,更优选为0. 01mol/L 3. Omo 1/L,最优选为 0. 05mol/L 2. 5mol/L。在使用第一萃取组合物萃取第一料液中的Ca2+时，所述第一萃取组合物与所述第 一料液的相比优选为1 7 7 1，更优选为1 5 5 1，最优选为1 3 3 1。 萃取完毕后，得到含有Ca2+的第一萃取液。仲碳伯胺是一种胺类萃取剂，商品名为W923。本专利技术将仲碳伯胺溶解于有机溶剂 中配置成第二萃取组合物，用于萃取第二料液中的F—。按照本专利技术，所述第二萃取组合物中，仲碳伯胺的浓度优选为0.005mol/L 2. Omol/L，更优选为 0. 01mol/L 1. 0mol/L，最优选为 0. 05mol/L 0. 8mol/L。所述第一料液的主要作用是提供F_，为氢氟酸水溶液，其中F_的浓度优选为 0. 005mol/L 4. 5mol/L,更优选为 0. 01mol/L 3. 0mol/L,最优选为 0. 05mol/L 2. 5mol/ L0在使用第二萃取组合物萃取第二料液中的F—时，所述第二萃取组合物与所述第二 料液的相比优选为1 7 7 1，更优选为1 5 5 1，最优选为1 3 3 1。萃 取完毕后，得到含有F—的第二萃取液。将所述第一萃取液和所述第二萃取液混合，反应0. Ih 24h后，得到氟化钙中空 纳米微球。混合后，第一萃取液中的二(2-乙基己基)磷酸和第二萃取液中的仲碳伯胺发 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氟化钙中空纳米微球的制备方法，包括：以二（２－乙基己基）磷酸和有机溶剂组成的第一萃取组合物萃取第一料液中的Ｃａ↑［２＋］，得到第一萃取液，所述第一料液为硝酸钙溶液或氯化钙溶液；以仲碳伯胺和有机溶剂组成的第二萃取组合物萃取第二料液中的Ｆ－，得到第二萃取液，所述第二料液为氢氟酸溶液；将所述第一萃取液和所述第二萃取液混合，反应０．１ｈ～２４ｈ，离心、洗涤、干燥后得到氟化钙中空纳米微球。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：国富强，李红飞，张志峰，孟淑兰，李德谦，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，洛阳欧瑞冶金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]