[發明專利]一種磁場調制柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的方法有效

申請號：	201710684802.2	申請日：	2017-08-11
公開（公告）號：	CN107399738B	公開（公告）日：	2020-04-03
發明（設計）人：	盛志高;卞躍成;丁偉;胡林	申請（專利權）人：	中國科學院合肥物質科學研究院
主分類號：	C01B33/02	分類號：	C01B33/02;B82Y40/00
代理公司：	安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112	代理人：	余成俊
地址：	230031 安徽***	國省代碼：	安徽;34
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摘要：
搜索關鍵詞：	一種磁場調制柯肯達爾效應制備中空納米結構材料方法
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【說明書】：

本發明公開了一種磁場調制柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的方法，在利用柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的過程中，其中的水熱反應步驟是在外加磁場條件下進行的。本發明利用外加磁場在較低的溫度下大大縮短了利用柯肯達爾效應從實心納米結構材料到中空/介孔納米結構材料的轉化時間，對于降低反應制備成本有巨大的效益價值，符合當前節約能源和保護環境的發展主題。

技術領域

本發明涉及納米技術領域，尤其涉及一種磁場調制柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的方法。

背景技術

柯肯達爾（Kirkendall）效應是一種經典的用于合成中空/介孔納米結構的方法，廣泛用于各種納米中空/介孔球的合成。通過這種方法合成的各種納米中空結構應用廣泛，在納米催化劑，納米反應器，藥物輸運，電極材料，光學材料等鄰域得到了廣泛應用。當前制備這種方法一般需要再高溫，長時間反應。這無疑提高了商業制備成本。而磁場作為一種類似于溫度，壓力等的熱力學參數，對大量的物理和化學過程都有重要影響。而且磁場對物質的作用是通過一種無接觸的方式，操作簡單方便。另外隨著社會的快速發展，資源短缺和環境問題日益突出，通過縮短反應時間，降低反應成本，越來越成為工業生產的迫切需求。

一般情況下，利用柯肯達爾相應合成中空/介孔納米結構功能材料都需要在高溫，長時間反應。柯肯達爾（Kirkendall）效應主要涉及具有不同擴散系數的擴散對，在相互擴散的過程中，內部的核層材料向外擴散的速率大于外部的殼層材料向內擴散的速率，在擴散的過程中內部逐漸形成孔洞，最后孔洞聚合形成一個大的內部空腔。本發明是基于納米結構材料通過柯肯達爾（Kirkendall）效應轉化為中空/介孔納米結構材料的過程中，通過外加磁場的輔助，促進上述的轉化過程。

發明內容

本發明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種磁場調制柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種磁場調制柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的方法，其特征在于，在利用柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的過程中，其中的反應步驟是在外加磁場條件下進行的。

所述的磁場調制柯肯達爾效應制備中空/介孔納米結構材料的方法，包括以下具體步驟：

（1）將納米結構材料預處理形成反應前驅體或者直接將納米結構材料分散在液相反應物中,形成可以利用柯肯達爾效應形成中空或者介孔納米結構材料的反應體系；

（2）將得到的可以利用柯肯達爾效應形成中空或者介孔納米結構材料的反應體系在外加磁場中進行合成反應，得到中空/介孔納米結構材料。

所述納米結構材料為金屬或無機非金屬納米結構材料。

所述納米結構材料的的尺寸為50-500nm。

所述的外加磁場為穩態磁場或交變磁場。

所述穩態磁場的強度為不大于10T。

所述納米結構材料為硅納米顆粒，所述液相反應物為去離子水。