[發明專利]具有微米/納米復合結構的MgO顆粒及其制備方法

有效

• 申請號: 201210535565.0
• 申請日: 2012-12-12
• 公開（公告）號: CN103073032A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 劉光華;李江濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: C01F5/02
• 分類號: C01F5/02;B82Y30/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 李柏

技術領域

本發明屬于無機材料技術領域，特別涉及具有微米/納米復合結構的MgO顆粒及其制備方法。

背景技術

MgO是一種重要的無機化工產品，可用于耐火材料、冶金、橡膠、油漆、造紙等工業領域。與普通MgO材料相比，納米MgO具有更大的比表面積和特殊的物理性質，可用作抗菌材料、催化劑載體、吸波材料、橡膠和塑料的添加劑等。在實際應用中，納米MgO存在的主要問題之一是：容易發生團聚和吸附，流動性差，不便于處理和使用。

發明內容

本發明的目的之一是提供具有微米/納米復合結構的MgO顆粒。

本發明的目的之二是提供一種具有微米/納米復合結構的MgO顆粒的制備方法。

本發明的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒是在粒徑為微米的MgO顆粒的表面包覆有大小為納米尺寸的MgO納米片，所述的MgO納米片的厚度為10nm≤厚度≤100nm。

所述的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒的形貌近似為球形。由所述的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒組成的粉體，其粉體的比表面積大于20m²/g。

所述的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒的粒徑為10μm≤粒徑≤100μm。

本發明的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒的制備方法包括以下步驟：

（1）以普通商用粒徑為微米的MgO粉末為原料，將MgO原料粉末與無水乙醇混合制成漿料，其中漿料中的MgO原料粉末所占的重量百分數為30%≤重量百分數≤70%；然后采用噴霧干燥的方法進行造粒，得到造粒粉末；

（2）將步驟（1）得到的造粒粉末通過送粉器送入氧炔焰中，造粒粉末受熱被全部或部分熔融之后，噴淬到水中進行冷卻，得到表面包覆有大小為納米尺寸的Mg(OH)₂納米片的MgO顆粒（該表面包覆有大小為納米尺寸的Mg(OH)₂納米片的MgO顆粒中的MgO顆粒的粒徑基本保持MgO原料粉末的微米粒徑），所述的Mg(OH)₂納米片的厚度為10nm≤厚度≤100nm；

（3）將步驟（2）得到的表面包覆有Mg(OH)₂納米片的MgO顆粒，在溫度不低于300℃且不高于500℃的溫度范圍內煅燒0.5~2小時，得到具有微米/納米復合結構的MgO顆粒。所得具有微米/納米復合結構的MgO顆粒的粒徑為10μm≤粒徑≤100μm。

所述的表面包覆有大小為納米尺寸的Mg(OH)₂納米片的MgO顆粒的形貌近似為球形。

本發明將粒徑為微米的MgO原料粉末進行造粒之后，采用火焰噴淬方法制備出表面包覆有大小為納米尺寸的Mg(OH)₂納米片的形貌近似為球形的MgO顆粒，再經煅燒處理得到具有微米/納米復合結構的MgO顆粒。由這種具有微米/納米復合結構的MgO顆粒組成的粉體，既具有較大的比表面積，又具備良好的流動性，有助于解決納米MgO不便處理和使用的問題。本發明的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒可應用于污水處理、催化劑載體、橡膠和塑料的添加劑等領域。

附圖說明

圖1.本發明實施例1所制備的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒的SEM照片。（a）為低倍SEM照片，顯示出顆粒形態的具有微米/納米復合結構的MgO顆粒的形貌近似為球形；（b）為高倍SEM照片，顯示出包覆在MgO顆粒表面的MgO納米片。

具體實施方式

為了能更好地理解本發明，下面結合具體實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明不僅僅局限于下面所列舉的實施例。

實施例1.

（1）以普通商用粒徑為微米的MgO粉末為原料，將MgO原料粉末與無水乙醇混合制成漿料，其中漿料中的MgO原料粉末所占的重量百分數為50%；然后采用噴霧干燥的方法進行造粒，得到造粒粉末；

（2）將步驟（1）得到的造粒粉末通過送粉器送入氧炔焰中，造粒粉末受熱被全部或部分熔融之后，噴淬到水中進行冷卻，得到表面包覆有大小為納米尺寸的Mg(OH)₂納米片的形貌近似為球形的MgO顆粒，所述的Mg(OH)₂納米片的厚度為20~80nm；

（3）將步驟（2）得到的表面包覆有Mg(OH)₂納米片的MgO顆粒，在溫度為350℃下煅燒1小時，得到具有微米/納米復合結構的MgO顆粒。