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专利号: 2020111545002
申请人: 武汉工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种单分散纳米颗粒材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:步骤A、将糖类和尿素按照一定比例混合,加热融化为胶状,然后搅拌至得到澄清透明溶液;

步骤B、向步骤A得到的澄清透明溶液中加入一定比例的金属盐和无机盐类阻隔剂,继续加热搅拌至固体完全溶解得到熔融胶状物,其中所述金属盐为纳米颗粒材料前驱体,所述纳米颗粒材料为纳米金属材料或纳米金属氧化物材料;其中:所述金属盐为金属硝酸盐、硫酸盐、草酸盐、醋酸盐、磷酸盐、次氯酸盐或卤化盐中的一种或一种以上不同金属元素的盐;当金属盐为纳米金属材料前驱体时,所述金属盐中金属选自Al、Pb、In、Sn、Sb、Zr、Nb、La、Ce、Ta、Mo、W、Re、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Pt、Pd、Ir、Rh、Y、Ba、Sr或Os中的至少一种;当金属盐为纳米金属氧化物材料前驱体时,所述金属盐中金属选自Mg、Al、Pb、In、Sn、Sb、Zr、Nb、La、Ce、Ta、Mo、W、Re、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh、Y、Ba、Sr或Os中的至少一种;

所述无机盐类阻隔剂为氯化钠、硝酸铵、氯化钾或硫酸钠;

步骤C、将步骤B得到的熔融胶状物烘干,得到黑褐色蓬松泡沫状固体;

步骤D、将步骤C得到的蓬松泡沫状固体研磨,在氧化性气体氛围中热处理,得到被阻隔剂包裹的纳米金属氧化物材料,除去阻隔剂即得到纳米金属氧化物材料;或者将被阻隔剂包裹的纳米金属氧化物材料在还原性气体氛围中热处理得到被阻隔剂包裹的纳米金属材料,除去阻隔剂即得到纳米金属材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,糖类与尿素的质量比为

1:100~100:1;所述步骤A中的糖类与所述步骤B中金属盐质量比为1:100~1000:1;所述步骤B中,金属盐与阻隔剂的质量比为10:1~1:100。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,糖类为葡萄糖、蔗糖、果糖、乳糖、淀粉、麦芽糖和核糖中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D中,纳米金属材料为一种金属元素的单质或两种及以上不同金属元素的合金或金属间化合物;其中金属元素为Al、Pb、In、Sn、Sb、Zr、Nb、La、Ce、Ta、Mo、W、Re、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Pt、Pd、Ir、Rh、Y、Ba、Sr或Os;

纳米金属氧化材料为单金属元素氧化物或是复合金属氧化物;其中单金属元素氧化物为下列金属元素的氧化物的一种,而复合金属氧化物则包括两种或两种以上下列不同金属元素的氧化物:Mg、Al、Pb、In、Sn、Sb、Zr、Nb、La、Ce、Ta、Mo、W、Re、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ag、Pt、Pd、Ir、Ru、Rh、Y、Ba、Sr或Os。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤A中,将糖类和尿素按照一定比例混合,在90~220℃下加热1~300min,使固体融化为胶状,随后搅拌1~300min至混合物变为澄清透明溶液。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤B中,加热搅拌条件为:在90~220℃下加热搅拌1~600min;所述步骤C中的将熔融胶状物烘干的方式有干燥箱烘干和微波辅助干燥两种;干燥箱烘干时,将熔融胶状物置于50~300℃的烘箱中干燥0.5~40h;

微波辅助干燥时,将熔融胶状物置于加热功率为100w‑500kw的微波仪器中处理1~600s。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D中,氧化性气氛下热处理条件为:300~1100℃热处理0.5~40h;还原性气氛下热处理条件为:200~1100℃热处理2~

40h。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤D中,除去阻隔剂的方法有热处理法、洗涤法或抽真空法。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,制备得到的纳米金属材料或纳米金属氧化物材料的粒径为1~500nm。