[發(fā)明專利]一種均分散類水滑石納米單片的制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210556149.9
• 申請日: 2012-12-19
• 公開（公告）號: CN103011254A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 侯萬國;龐秀江;孫美玉
• 申請（專利權(quán)）人: 青島科技大學(xué)
• 主分類號: C01G5/00
• 分類號: C01G5/00;C01G9/00;C01G53/00;C01G49/00;C01F7/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 青島高曉專利事務(wù)所 37104
• 代理人: 張世功

技術(shù)領(lǐng)域:

本發(fā)明屬于納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種納米材料的制備工藝，特別是一種均分散類水滑石納米單片的制備方法。

背景技術(shù)：

層狀復(fù)合金屬氫氧化物(Layered?Double?Hydroxides,簡稱LDHs),又叫類水滑石，是一種典型的陰離子型層狀材料，其化學(xué)組成式為[M²⁺_1-xM³⁺_x(OH)₂]^x+(A^n-)_x/n·yH₂O，其中M²⁺代表二價金屬離子Mg²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺中的任何一種；M³⁺為Al³⁺或Fe³⁺；A^n-為NO₃^-、F^-、Br^-、Cl^-、CO₃^2-SO₄^2-中的任何一種；0.17≤x≤0.35；m為結(jié)晶水的數(shù)量，LDHs主體層板的元素種類及組成比例、層間客體的種類及數(shù)量可以根據(jù)需要在較寬范圍內(nèi)調(diào)變，從而獲得具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的材料，LDHs組成和結(jié)構(gòu)的可調(diào)變性以及由此所導(dǎo)致的多功能性，使其成為一類極具研究潛力和應(yīng)用前景的新型材料，廣泛應(yīng)用于催化、吸附、離子交換和功能材料等領(lǐng)域。由于類水滑石具有層狀結(jié)構(gòu)，制備具有單層或少層結(jié)構(gòu)的類水滑石然后將其作為結(jié)構(gòu)單元進行組裝成為近幾年來的熱點。目前，制備單層或少層結(jié)構(gòu)的類水滑石納米片主要有兩種方法：“從上往下法”和“從下往上法”；“從上往下法”是先制備類水滑石晶體然后將其片層剝離，這種方法主要是在有機溶劑中進行的，如：正丁醇、丙烯酸、甲酰胺等，文獻(xiàn)(Gardner,E.;Huntoon,K.M.;Pinnavaia,T.J.Direct?synthesis?of?alkoxide-intercalated?derivatives?of?hydrocalcite-like?Layered?double?hydroxides:Precursors?for?the?formation?of?colloidal?layered?double?hydroxide?suspensions?and?transparent?thin?films.Adv.Mater.2001,13,1263)公開了一種在水溶液中實現(xiàn)了類水滑石剝層的方法，先將烷氧化物插入類水滑石層間形成雜化物，然后將其在水中剝層，這種方法得到的類水滑石納米片的表面吸附了有機分子，不利于進一步的組裝過程中的應(yīng)用；“從下往上法”是直接制備類水滑石單片的方法，迄今為止報導(dǎo)很少，文獻(xiàn)(Hu,G.;Wang,N.;O’Hare,D.;Davis,J.One-step?synthesis?and?AFM?imaging?of?hydrophobic?LDH?monolayers,Chem.Commun.2006,287)公開了在反相微乳液中可以制備出具有單層結(jié)構(gòu)的類水滑石，但是其表面仍然吸附有機分子；共沉淀法是制備LDHs最常用的方法，微反應(yīng)器由于能夠使得液體充分混合并且通過將晶體生長與老化分離所以能夠制備出均分散納米顆粒，文獻(xiàn)(Y.Ying,G.W.Chen,Y.C.Zhao,S.L.Li,Q.Yuan,A?high?throughput?methodology?for?continuous?preparation?of?monodispersed?nanocrystals?in?microfluidic?reactorsChem.Eng.J.,2008,135,209.)公開了利用T形微反應(yīng)器制備均分散的納米BaSO₄顆粒；文獻(xiàn)(Y.Zhao,F.Li,Y.Zhao,F.Li,R.Zhang,D.G.Evans,X.Duan,Preparation?of?layereddouble-hydroxide?nanomaterials?with?a?uniform?crystallitesize?using?a?new?method?involving?separate?nucleation?and?aging?steps,Chem.Mater.,2002,14:4286.)公開了利用一種膠體磨通過共沉淀法制備粒徑均勻的類水滑石，但是到目前為止，尚未見有利用共沉淀法制備均分散類水滑石單層納米片的報導(dǎo)。