[發明專利]一種納米復合材料的制備方法

無效

• 申請號: 201110308848.7
• 申請日: 2011-10-13
• 公開（公告）號: CN103041755A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 林志予
• 申請（專利權）人: 林志予
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于材料技術領域，更具體地說，是涉及一種納米復合材料的制備方法。

背景技術：

酞菁/納米金屬氧化物作為新型的有機/無機復合材料正日益受到材料科學界的關注。酞菁與無機納米材料的復合對材料的性能起到協同增強作用。在太陽能電池和光降解污染物方面，酞菁對金屬氧化物的表面修飾使無機相半導體光響應范圍得到拓寬。Fu-Ren?F?Fan等首次利用無金屬酥菁的DMF溶液浸漬TiO₂粉體，所得復合材料即使在可見光區也表現出光催化活性，表明酞菁對TiO₂起到了敏化作用。Andrew?P?Hong等利用硅皖對TiO₂的表面羥基進行表面修飾，再將四磺化酞菁鉆(CoPcTS)的磺基與硅烷鍵合，得到酞菁化學修飾的TiO₂復合光催化劑。由于化學鍵的引人，使得光生電荷能更有效地在酞菁和TiO₂顆粒間進行傳遞，從而更有效地提高了其光催化活性。在光動力治療腫瘤方面，提高光敏劑的靶向性歷來受到人們的重視，方法之一是將光敏劑負載在鐵磁性材料上(一般為γ-Fe₂O₃微粒)。如Jean?Co?Silva等研究了吸附四磺化酞菁鋅(ZnPcTs)的γ-Fe₂O₃鐵磁流體。

目前制備MPC/氧化物復合材料的方法有機械混合、浸漬、化學修飾等。前兩者工藝簡單，但酞菁和金屬氧化物之間主要是通過靜電力和范德華力作用的較弱的物理吸附，材料穩定性較差，化學修飾法復合效率高，且所得材料穩定性好，但操作工藝復雜，一般要利用中間體對氧化物表面進行預修飾。

發明內容：

本發明就是針對上述問題，提供了一種工藝簡單、穩定性好、復合效率高的納米復合材料的制備方法。

為了實現本發明的上述目的，本發明采用鄰苯二腈為合成酞菁的初始原料，直接以γ-Fe₂O₃氣凝膠的表面活性鐵離子為模板，在氧化鐵納米顆粒表面原位生成FePc/γ-Fe₂O₃復合材料。

本發明的制備步驟為：

1.氧化鐵氣凝膠的制備

以Fe(NO₃)₃為鐵源、氨水為沉淀劑制備水凝肢，然后用乙醇進行醇水交換獲得醇凝膠，將醇凝膠置于高壓釜中，加入乙薛，封蓋，通氮氣驅趕釜中氧氣后，升溫至260℃，壓力為8MPa，在該條件下保持0.5h后，保持溫度不變，緩慢放空至常壓，通氮氣驅趕乙醇蒸汽后，冷卻至室溫，啟釜得褐色膨松固體，得氧化鐵氣凝膠；

2.酞菁/氧化鐵復合材料的原位合成

將鄰苯二腈與所得氧化鐵氣凝膠以1∶8～1∶15的質量比充分研磨均勻混合后裝人玻璃管中，封管，在150～200℃下反應1～3h，以甲醇反復洗滌產物以除去未反應的鄰苯二腈及雜質，所得粉體記為樣品1；將樣品1分散在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中，在超聲條件下反復洗滌以除去未與氧化鐵鍵合的酞菁配合物，直至洗滌液由深藍色變為無色，并在UV-VIS光譜儀上檢測無酞菁環特征吸收峰為止，所得粉體即為目標產物。

本發明的有益效果：

1.本發明由于氣液界面消失，整個干燥過程基本不存在因毛細管力引起的凝膠收縮及塌陷，凝膠結構得以維持；

2.本發明的工藝簡單，復合率高。

具體實施方式：

本發明采用鄰苯二腈為合成酞菁的初始原料，直接以γ-Fe₂O₃氣凝膠的表面活性鐵離子為模板，在氧化鐵納米顆粒表面原位生成FePc/γ-Fe₂O₃復合材料。

本發明的制備步驟為：

1.氧化鐵氣凝膠的制備

以Fe(NO₃)₃為鐵源、氨水為沉淀劑制備水凝肢，然后用乙醇進行醇水交換獲得醇凝膠，將醇凝膠置于高壓釜中，加入乙薛，封蓋，通氮氣驅趕釜中氧氣后，升溫至260℃，壓力為8MPa，在該條件下保持0.5h后，保持溫度不變，緩慢放空至常壓，通氮氣驅趕乙醇蒸汽后，冷卻至室溫，啟釜得褐色膨松固體，得氧化鐵氣凝膠；

2.酞菁/氧化鐵復合材料的原位合成