[發(fā)明專利]介孔多元金屬氧化物的高通量噴墨打印合成方法有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200910095270.4 | 申請(qǐng)日： | 2009-01-06 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN101549858A | 公開(kāi)（公告）日： | 2009-10-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉小鬧;過(guò)軍芳;范杰 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 浙江大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | C01B13/14 | 分類號(hào)： | C01B13/14 |
| 代理公司： | 杭州中成專利事務(wù)所有限公司 | 代理人： | 盛輝地 |
| 地址： | 310027浙*** | 國(guó)省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 多元 金屬 氧化物 通量 噴墨 打印 合成 方法 | ||
1.一種介孔多元金屬氧化物材料的高通量噴墨打印合成方法，其特征在于：首先配制各種金屬氧化物前驅(qū)體溶液；通過(guò)控制前驅(qū)體溶液的組成和在無(wú)機(jī)-有機(jī)分子組成系統(tǒng)中的溶膠-凝膠過(guò)程，使前驅(qū)體溶液的性能滿足噴墨打印條件；將各前驅(qū)體溶液作為墨水注入到打印機(jī)的墨盒中，采用軟件設(shè)計(jì)打印圖像，通過(guò)噴墨打印機(jī)控制前驅(qū)體溶液合成量和合成位置，使其按照不同組成噴墨打印到基質(zhì)表面；將打印材料放置在空氣中，使有機(jī)溶劑揮發(fā)；然后經(jīng)過(guò)焙燒將表面活性劑去除，獲得孔徑大小為1.6-30nm，比表面積60-1000m2/g，孔體積0.1-2.0cm3/g的介孔多元金屬氧化物材料；實(shí)現(xiàn)同時(shí)打印108個(gè)/m2具有不同組成的介孔多元金屬氧化物，具體步驟為：
(1)金屬氧化物前驅(qū)體溶液配制：將表面活性劑、金屬醇鹽或金屬無(wú)機(jī)鹽、酸、和揮發(fā)性有機(jī)溶劑，按摩爾比為0.01-0.05∶0.01-1.1∶0.0-10∶50-55混合，在0℃-60℃下攪拌，均勻混合，獲得金屬氧化物前驅(qū)體溶液；
(2)通過(guò)加入有機(jī)溶劑和調(diào)節(jié)金屬氧化物前驅(qū)體溶液的組成，使上述前驅(qū)體溶液性能滿足噴墨打印條件，所述前驅(qū)體溶液的性能為：粒子尺寸＜30nm，粘度1-30mPs，表面張力20-70dyn/cm，電導(dǎo)率＞100mSm-1，密度0.7-2.0g/cm3，找到最佳墨滴擴(kuò)散、干燥以及成膜狀態(tài)；
(3)清洗每個(gè)墨盒，將金屬氧化物前驅(qū)體溶液作為墨水注入到打印機(jī)的墨盒中，采用Adobe?PhotoshopTM、Adobe?IllustratorTM或CorelDRAW軟件，設(shè)計(jì)打印圖像，圖像分辨率為360dpi-1440dpi，通過(guò)打印機(jī)控制各前驅(qū)體溶液的合成量和合成位置，按照不同組成噴墨打印到基質(zhì)表面，所述的基質(zhì)為玻璃、金屬或陶瓷；
(4)將打印到基質(zhì)表面的打印材料放置在空氣中，使有機(jī)溶劑揮發(fā)，溫度保持范圍20℃-80℃；
(5)將揮發(fā)有機(jī)溶劑后的打印材料在200℃-1000℃下焙燒2-8h，去除表面活性劑，得到介孔多元金屬氧化物材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔多元金屬氧化物高通量噴墨打印合成方法，其特征是：所述表面活性劑包括：離子型表面活性劑，分子式為CnH2n+1NR3X，式中n＝10-20，R＝-CH3，C2H5，X＝Cl-，Br-；非離子型表面活性劑，聚環(huán)氧乙烯作為親水嵌段，長(zhǎng)鏈烷烴作為疏水基，其中碳原子數(shù)目為8-20，EO的聚合度為4-100；嵌段高分子表面活性劑，聚環(huán)氧乙烯作為親水嵌段，聚環(huán)氧丙稀或聚環(huán)氧丁稀作為疏水嵌段；分子式為EOnPOmEOn，n＝10-140，m＝5-100，EOnBOmEOn，n＝10-100，m＝10-50，EOnBOm，n＝10-100，m＝5-60。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔多元金屬氧化物高通量噴墨打印合成方法，其特征是：所述金屬醇鹽為：鈦酸丁酯，鋯酸丁酯，鋁酸丁酯的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔多元金屬氧化物高通量噴墨打印合成方法，其特征是：所述金屬無(wú)機(jī)鹽為：過(guò)渡金屬和堿金屬無(wú)機(jī)鹽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔多元金屬氧化物高通量噴墨打印合成方法，其特征是：所述的有機(jī)溶劑為無(wú)水乙醇、丙酮、丙醇或四氫呋喃之一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的介孔多元金屬氧化物高通量噴墨打印合成方法，其特征是：所述的酸為醋酸、鹽酸、硝酸或甲酸的一種或二種。
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