[發明專利]微米級硫酸鋇粒子及其合成方法

有效

• 申請號: 201410032311.6
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103864128A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳龍;潘健;吳躍忠;陳旭
• 申請（專利權）人: 永新股份（黃山）包裝有限公司
• 主分類號: C01F11/46
• 分類號: C01F11/46
• 代理公司: 合肥和瑞知識產權代理事務所(普通合伙) 34118
• 代理人: 王挺

技術領域

本發明屬于硫酸鋇粒子及其合成技術領域，具體涉及一種微米級硫酸鋇粒子及其合成方法。

背景技術

硫酸鋇（BaSO₄）是一種重要的化工原料，廣泛用于油漆、顏料、涂料、油墨、蓄電池、造紙、塑料、橡膠、陶瓷、搪瓷、香料等行業。微、納米級粒子由于存在量子限域效應、尺寸效應、表面效應等，因而具有獨特的、不同于塊狀材料的物理和化學性質。因此，微、納米級BaSO₄不僅具有普通BaSO₄的性質，還具有普通BaSO₄所沒有的物理和化學特性，如優異的光學性能、良好的分散性能、相容性等，在造紙、橡膠、油墨、塑料、醫學、涂料等領域都有著廣泛的應用。

普通BaSO₄的制備方法主要是液-液沉淀法，即將硫酸根離子（SO₄^2-）直接加入到含鋇離子（Ba²⁺）或Ba²⁺絡合物的溶液中。為了進一步獲得尺度更小的微米級硫酸鋇粒子，有關制備研究引起了科學工作者的廣泛關注，人們考慮了各種因素如混合方式、沉淀方式、攪拌速度、給料管位置對BaSO₄粒徑分布、晶體生長和形貌的影響，采用了例如加入添加劑，引入單分子膜或微乳，采用微反應器等。

另外，根據文獻報道，利用軟模板來控制BaSO₄顆粒的尺寸和形貌，也可合成BaSO₄微米級顆粒。例如采用了氨基酸、膦酸酯/磷酸鹽、聚甲基丙烯酸甲酯、雙親嵌段共聚物，以及油包水型微乳體系等多種有機生物分子或其組裝體作為軟模板用來控制BaSO₄顆粒的尺寸和形貌。

但是，依照上述方法所制備的微米級硫酸鋇粒子，卻因其尺度仍然較大，難以在造紙、橡膠、油墨、塑料、醫學、涂料等領域發揮更好的作用；再說，其制備方法也難以獲得更小尺度的產物。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的之一在于提供一種微米級硫酸鋇粒子的合成方法，該合成方法通過引入生物分子，實現對合成時硫酸鋇粒子的尺寸和形貌進行有效調控，并獲得尺度更小的微米級硫酸鋇粒子。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種微米級硫酸鋇粒子的合成方法，通過含有SO₄^2-和Ba²⁺或Ba²⁺絡合物的溶液形成的反應體系合成，該反應體系中還包括有用于調控所合成粒子的尺寸和形貌以形成微米級硫酸鋇粒子的生物分子，所述生物分子由糖類、維生素、有機酸和蛋白質中的一種或多種組成。

作為微米級硫酸鋇粒子的合成方法的進一步改進，所述生物分子源自于由蔬菜或水果所形成的汁液。

作為微米級硫酸鋇粒子的合成方法的進一步優選，所述汁液為獼猴桃汁、西紅柿汁、橙汁或胡蘿卜汁。

作為微米級硫酸鋇粒子的合成方法的進一步改進，將汁液與Ba²⁺溶液混合均勻，攪拌條件下緩慢滴加SO₄^2-溶液，使反應體系中Ba²⁺和SO₄^2-的摩爾比為1:1；充分反應后，室溫放置12～36h；交替進行離心分離和洗滌處理，干燥制得粉末狀微米級硫酸鋇粒子。

作為微米級硫酸鋇粒子的合成方法的進一步改進，所述Ba²⁺溶液為BaCl₂溶液，所述SO₄^2-溶液為Na₂SO₄溶液，反應體系中汁液、BaCl₂溶液和Na₂SO₄溶液的體積比為0.4～0.6:1:1。

作為微米級硫酸鋇粒子的合成方法的進一步改進，所述汁液的制備方法為：將獼猴桃、西紅柿、橙子或胡蘿卜洗凈去皮，將50～100g去皮的果肉以及適量蒸餾水放入研缽中，交替進行研磨和過濾至少一次，然后向濾液中加入蒸餾水得到80～100mL汁液。