[發(fā)明專利]一種片狀多孔CoB粉體及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610814110.0
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN106276942B
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 冉松林;魏雅男
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C01B35/04
• 分類號: C01B35/04
• 代理公司: 南京知識律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 吳勝華

本發(fā)明公開了一種片狀多孔CoB粉體及其制備方法，屬于無機(jī)粉體制備技術(shù)領(lǐng)域。該粉體為結(jié)晶態(tài)CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的納米片組成，所述納米片交錯連接形成開放式的多孔結(jié)構(gòu)。該粉體具體制備步驟包括：將微米級金屬鈷粉、無定形硼粉和堿金屬氯化物粉體混合；將上述混合粉體放入剛玉坩堝中，在氬氣保護(hù)下加熱至800℃以上，保溫0.5?2h后自然冷卻；將所得產(chǎn)物用水浸泡，過濾，清洗，干燥即得到片狀多孔CoB粉體。本發(fā)明所得到的CoB粉體為結(jié)晶態(tài)，并具有片狀多孔結(jié)構(gòu)，既可以作為催化劑載體材料，又是一種具有潛力的無機(jī)功能材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機(jī)粉體制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種CoB粉體的制備方法，特別涉及一種具有片狀多孔形貌的CoB粉體的制備方法。

背景技術(shù)

CoB由于機(jī)械硬度高，耐腐蝕性強(qiáng)和具有良好的電磁和催化特性，在超硬防腐涂層，電子功能材料和催化領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。目前，CoB粉體的制備方法主要有兩種：濕化學(xué)法和自蔓延燃燒法。濕化學(xué)法所制備的CoB粉體為非晶態(tài)，尺寸一般為納米級，通常負(fù)載在多孔載體上用做催化劑。自蔓延燃燒法所制備的CoB粉體為結(jié)晶態(tài)，尺寸為微米級，且反應(yīng)過程難以控制，無法制備具有特殊形貌的粉體。

粉體的形貌對材料的性能特別是電、磁、催化等功能性能具有較大影響。因此，合成具有特殊形貌的結(jié)晶CoB粉體是提高CoB粉體性能的一條有用途徑。此外，使用具有多孔結(jié)構(gòu)的結(jié)晶CoB粉體作為非晶CoB的載體比其他載體在化學(xué)相容性和耐腐蝕性上更具有優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種具有片狀多孔形貌的CoB粉體的制備方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn)的。

本發(fā)明提供了一種片狀多孔CoB粉體，該粉體為結(jié)晶態(tài)CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的納米片組成，所述納米片交錯連接形成開放式的多孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明同時提供了上述片狀多孔CoB粉體的制備方法，具體包括如下步驟：

(1)將微米級金屬鈷粉、無定形硼粉和堿金屬氯化物粉體混合；

所述微米級金屬鈷粉和無定形硼粉的摩爾比為1：1.2～2；所述堿金屬氯化物為氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種，其質(zhì)量為微米級金屬鈷粉和無定形硼粉的5～15倍；

(2)將步驟(1)得到的混合粉體放入剛玉坩堝中，在氬氣氣體保護(hù)下熱處理后自然冷卻；

所述熱處理溫度為800℃以上，熱處理時間為0.5～2h；

(3)將步驟(2)得到的混合物放入水中浸泡1～3h，經(jīng)過濾、清洗、干燥后即得到片狀多孔CoB粉體。

優(yōu)選的，在步驟(1)中，所述堿金屬氯化物為氯化鈉和氯化鉀的混合物，其摩爾比為1：1。

本發(fā)明的制備過程具有如下特點：本發(fā)明在金屬鈷和無定形硼粉的固相反應(yīng)過程中引入了堿金屬氯化物。堿金屬氯化物在片狀多孔CoB粉體的制備中具有以下三個作用：(1)作為阻隔劑，抑制金屬鈷和無定形硼粉之間的劇烈反應(yīng)，使反應(yīng)速率可控；(2)堿金屬氯化物在658～801℃熔融，為反應(yīng)提供一個液相環(huán)境，加速固相物質(zhì)的擴(kuò)散，使反應(yīng)產(chǎn)物中無其它結(jié)晶相雜質(zhì)(如Co₂B，Co₃B，Co₄B等)；(3)CoB晶粒在液相環(huán)境中發(fā)生晶粒生長，形成片狀多孔結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明所得到的CoB粉體為結(jié)晶態(tài)，并具有片狀多孔結(jié)構(gòu)，既可以作為催化劑載體材料，又是一種具有潛力的無機(jī)功能材料。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例1制得的CoB粉體的X射線衍射(XRD)圖譜。