[發明專利]一種基于牛血清蛋白為模板制備二氧化錳納米粒子的方法

無效

• 申請號: 201110451612.9
• 申請日: 2011-12-30
• 公開（公告）號: CN102515276A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 呂弋;劉星;王琦
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: C01G45/02
• 分類號: C01G45/02;B82Y40/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種二氧化錳納米粒子的制備方法，屬于二氧化錳的合成和納米材料技術領域，具體是一種基于牛血清蛋白為生物模板控制合成二氧化錳納米粒子的方法。

背景技術

隨著納米科技的日益發展，納米顆粒所具有的量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應和宏觀遂道效應等引起了人們廣泛的關注。這些特殊的性質使納米材料在光學、電學、磁學、催化等方面擁有廣闊的應用前景。近年來，二氧化錳作為一種具有重要工業用途的氧化物已經引起了各領域的廣泛關注。因此，納米二氧化錳憑其獨特的結構、優異的性能和低廉的成本在二次電池、隱身、磁性材料、催化劑、吸附劑、離子交換、濕敏和氣敏元件、通訊、高頻電路，甚至在油漆或涂料的色料等方面都有廣泛的應用?(V.?Bharat,?R.?Boppana?and?F.?Jiao,?Chem.?Commun.,?2011,?47,?8973-8975;?F.?Y.?Cheng,?J.?Chen,?X.?L.?Gou?and?P.?W.?Shen,?Adv.?Mater.,?2005,?17,?2753-2756.)。

經研究發現，納米二氧化錳材料的顆粒大小、形貌及晶型對其性能影響很大。因此，研究二氧化錳納米材料的制備方法具有很重要的意義。目前，已有文獻報道合成了各種納米棒、納米線、納米帶、納米管以及三維納米結構的二氧化錳材料?(X.?Wang?and?Y.?Li,?Chem.?Commun.,?2002,?7,?764-765;?R.?Ma,?Y.?Bando,?L.?Zhang?and?T.?Sasaki,?Adv.?Mater.,?2004,?16,?918-922;?Z.?Liu,?R.?Ma,?Y.?Ebina,?K.?Takada?and?T.?Sasaki,?Chem.?Mater.,?2007,?19,?6504-6512;?D.?Zheng,?S.?Sun,?W.?Fan,?H.?Yu,?C.?Fan,?G.?Cao,?Z.?Yin?and?X.?Song,?J.?Phys.?Chem.?B,?2005,?109,?16439-16443.)。總體來說，合成二氧化錳納米材料的方法主要包括：溶膠-凝膠模板法?(B.?B.?Lakshmi,?C.?J.?Patrissi?and?C.?R.?Martin,?Chem.?Mater.,?1997,?9,?2544-2550.)、熱分解法?(D.?Zitoun,?N.?Pinna,?N.?Frolet?and?C.?Belin,?J.?Am.?Chem.?Soc.,?2005,?127,?15034-15035.)、回流法?(J.?C.?Villegas,?L.?J.?Garces,?S.?Gomez,?J.?P.?Duand?and?S.?L.?Suib,?Chem.?Mater.,?2005,?17,?1910-1918.)、固相法?(Y.?S.?Ding,?X.?F.?Shen,?S.?Sithambaram,?S.?Gomez,?R.?Kumar,?V.?M.?Crisostomo?and?S.?L.?Suib,?Chem.?Mater.,?2005,?17,?5382-5389.)、電化學沉積法?(M.?S.?Wu,?J.?T.?Lee,?Y.?Y.?Wang?and?C.?C.?Wan,?J.?Phys.?Chem.?B,?2004,?108,?16331-16333.)?和水熱法?(X.?Wang?and?Y.?Li,?Chem.?Eur.?J.,?2003,?9,?300-306.)?等。縱觀合成二氧化錳納米材料的各種方法，大多數通常需要高溫高壓的條件，操作復雜，且一般需要使用的試劑較多，造成了浪費。由于反應速度的不易控制，所得產物往往超出納米范圍，容易發生粒子的團聚導致分散性不好。而在納米材料的應用中，尤其是催化領域，均一的小尺寸和高分散性是至關重要的。遺憾的是，目前，對于合成小于5?nm的粒徑且分散性非常好的二氧化錳納米粒子的制備方法未見報道。因此，如何在常溫常壓下利用簡易的操作得到小粒徑的二氧化錳納米材料是一項很有意義且極富挑戰性的研究工作。