[發明專利]一種C12A7:e?電子化合物納米粉末的制備方法

有效

• 申請號: 201610140688.2
• 申請日: 2016-03-11
• 公開（公告）號: CN105819479B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 宋偉杰;卡里姆·可汗;李佳;鄒文偉;楊曄
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C01F11/02
• 分類號: C01F11/02;B82Y30/00
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)33226
• 代理人: 謝瀟

技術領域

本發明屬于無機材料制備領域，涉及鈣鋁電子化合物的制備方法，具體涉及一種C12A7:e^-電子化合物納米粉末的制備方法。

背景技術

地球上元素種類豐富，但考慮到輻射、毒性及儲量等因素，真正實際可使用的只有60-70種，其中地殼儲量相對豐富的有20余種。未來人類的發展，面臨著能源、資源管理及環境等一系列問題，迫切需要一些由地殼中儲備豐富的元素組成并具有革新意義的材料出現。

電子化合物是指一類以電子作為陰離子的離子化合物材料，其在基礎研究和實際應用中具有重要的價值。目前常用的有機和無機電子化合物在空氣或濕氣中均存在著穩定性差的問題。因此，開發出穩定性好、性能優異的新型電子化合物具有重要意義。

電子化合物[Ca₂₄Al₂₈O₆₄]⁴⁺(e^-)₄，簡寫為C12A7:e^-，屬于CaO-Al₂O₃混合氧化物系列，組成元素O、Al及Ca，相應儲量分別位于地殼中第一、第三及第五位。C12A7材料中每個單元是由12個納米尺度的籠式結構相互連接組成的帶正電荷的框架，12個籠式結構中的4個籠式結構內存在電子，便形成了C12A7:e^-電子化合物。C12A7:e^-電子化合物獨特的晶體結構賦予其優異的性能。C12A7:e^-電子化合物在室溫下具有金屬導電特性。C₁₂A₇:e^-電子化合物的另一個特點是功函數低，約為2.4eV，與金屬鉀的類似，但C₁₂A₇:e^-電子化合物的化學性質與金屬相比更為穩定。同時，C12A7:e^-電子化合物在400℃以下是化學穩定的。C12A7:e^-電子化合物粉末因材料獨特的穩定性和低功函數特性使其在化學催化反應中有望成為良好的電子施主，應用在工業制氨、CO₂的分解及合成等反應中，能有效降低制備過程中的反應溫度和壓力，具有非常大的應用潛力。C12A7:e^-電子化合物粉末應用在催化劑中，一方面需要獲得盡可能大的表面積，另一方面需要較高的導電性。