羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒的制备方法。本发明专利技术利用溶剂热反应在氧化物纳米颗粒表面上进行羧酸分子的化学接枝；将金属氧化物纳米颗粒与羧酸先在高压釜中进行溶剂热反应，然后再对反应后的纳米颗粒作热处理去除物理吸附，得到羧酸化学改性的金属氧化物纳米颗粒；高压釜中的化学反应在较低的温度下进行，纳米颗粒的尺寸和晶型不受此反应的影响；得到的氧化物纳米颗粒在有机溶剂中具有很好的分散性。本发明专利技术方法所用的设备简单、操作简便，具有很好的实际应用前景；得到的氧化物纳米颗粒在催化、光学材料、涂层材料、光电转换材料、光伏材料、有机－无机复合材料等领域具有很大的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用羧酸对金属氧化物纳米颗粒进行化学改性的方法。
技术介绍
随着材料科学发展，无机纳米颗粒因其独特的化学和物理性能而成为很有希望的 高效功能材料。实际应用中，无机纳米颗粒表面常需要用有机分子进行改性，主要目的包 括防止团聚、功能化其表面、增加其在有机溶剂中的分散性或溶解性、增加其与有机材料 的相容性等[参见Acc. Chem. Res. 2003， 36， 549-561 ; J. Mater. Chem. 2005， 15， 3559-3592 ; C. R. Chimie2003，6， 1131-1151]。金属氧化物纳米颗粒在光学、磁学、催化和光伏电池等领 域具有重要的应用前景。然而，金属氧化物纳米颗粒表面的有机分子改性和功能化的方法 还十分有限[参见:Monatsh Chem. 2008， 139， 183-195 ;Acc. Chem. Res. 2008， 41， 411-420]。 羧酸是一种常用的金属氧化物纳米颗粒表面改性剂。 一种方法是，在金属氧化物 纳米颗粒合成过程中(如，溶胶_凝胶法)添加羧酸[参见:Angew. Chem. Int. Ed.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于：先将金属氧化物纳米颗粒与羧酸改性剂在乙醇－水的混合溶剂充分分散和溶解，再装入高压釜中，将高压釜置于烘箱中反应，烘箱内温度为３０～１００℃，反应时间为６～７２小时；待反应完成并自然冷却至室温后，取出高压釜内的反应物，离心分离得到改性纳米颗粒的粗产物；粗产物经干燥后，在氮气或其它惰性气体保护下进行热处理，除去粗产物中含有的羧酸分子，即得到羧酸化学改性的金属氧化物纳米颗粒；热处理温度Ｔ↓［ａｎ］由羧酸的沸点或者升华温度的确定，足以使得羧酸沸腾或升华挥发出去。

【技术特征摘要】
一种羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于先将金属氧化物纳米颗粒与羧酸改性剂在乙醇-水的混合溶剂充分分散和溶解，再装入高压釜中，将高压釜置于烘箱中反应，烘箱内温度为30～100℃，反应时间为6～72小时；待反应完成并自然冷却至室温后，取出高压釜内的反应物，离心分离得到改性纳米颗粒的粗产物；粗产物经干燥后，在氮气或其它惰性气体保护下进行热处理，除去粗产物中含有的羧酸分子，即得到羧酸化学改性的金属氧化物纳米颗粒；热处理温度Tan由羧酸的沸点或者升华温度的确定，足以使得羧酸沸腾或升华挥发出去。2. 如权利要求1的制备方法，其特征在于所述金属氧化物纳米颗粒与羧酸的重量比 为l : 1 15，乙醇-水的混合溶剂中乙醇与水的体积比为1 : 3 4 ;粗产物在50 80°C 真空干燥10 24小时；粗产物的热处理时间为30 60分钟。3. 如权利要求1的制备方法，其特征在于所用的金属氧化物纳米颗粒是表面含羟基的Ti02纳米颗粒、表面不含羟基的Ti02或Zn0纳米颗粒；金属氧化物纳米颗粒表面羟基与 羧酸的羧基摩尔比为l : 0.5 30。4. 如权利要求1的制备方法，其特征在于所述的纳米颗粒是Ti02、 Fe304、 Zn0、 A1203、 Zr02或P25纳米颗粒。5. 如权利要求l的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王命泰，瞿启云，彭瑞祥，
申请(专利权)人：中国科学院等离子体物理研究所，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]