[發明專利]一種尺寸可控球狀鎵粒子的制備方法

有效

• 申請號: 201710786046.4
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107598177B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 賀強;王道林;郭斌
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B22F9/08
• 分類號: B22F9/08
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 范光曄

本發明提供了一種尺寸可控球狀鎵粒子的制備方法，屬于鎵粒子的制備方法技術領域。方法，一、將聚碳酸酯多孔膜放置到無氧化層的液態鎵表面且放置在真空環境中，溫度在30℃～50℃條件下保溫5～7小時；二、保溫結束后，將聚碳酸酯多孔膜上殘留的鎵除去，用二氯甲烷溶解聚碳酸酯多孔膜，然后分別用乙醇和水各洗滌3～5次；三、將步驟二得到的溶液加熱至45℃～55℃并調節PH值至4.5～5.5，得到鎵微米球。本發明中樣品的粒徑均勻，較傳統模板法粒徑縮小10倍。由于所制備的鎵微米球具有高電導率、高表面能、低熔點、低粘度、低毒性等特性，可被用作3D打印原料、微米電極、藥物載體等諸多領域。本方法的顯著優勢在于其合成步驟十分簡單，獲得粒子形貌均勻、粒徑可控。

技術領域

本發明涉及一種尺寸可控球狀鎵粒子的制備方法，屬于鎵粒子的制備方法技術領域。

背景技術

鎵是一種低熔點的液態金屬，具體低毒性的特點，且可以廣泛地應用于電極材料、藥物載體、生物傳感器等諸多領域。由于大粒子在電極材料和生物應用中的局限性，為了能夠提高鎵在這些應用中的性能，人們通常采用降低粒子尺寸的方式來提高材料的性能，其中，粒徑在微米和納米尺寸的粒子應用前景最為廣闊。目前為止，合成微/納尺寸金屬鎵粒子的研究很多，但是主要依賴于在復雜的工藝和特殊的設備，如采用微流控方法等，這種方法所獲得的金屬鎵粒子成本高且操作復雜。也有些研究通過超聲、針頭注射的方法制備金屬鎵粒子，但是會導致粒子粒徑分布不均，形貌差別大，粒子團聚等不可避免的問題，同樣沒有根本解決問題。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術存在的問題，進而提供一種尺寸可控球狀鎵粒子的制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種尺寸可控球狀鎵粒子的制備方法，步驟如下；

步驟一、將聚碳酸酯多孔膜放置到無氧化層的液態鎵表面且放置在真空環境中，溫度在30℃～50℃條件下保溫5～7小時；

步驟二、保溫結束后，將聚碳酸酯多孔膜上殘留的鎵除去，用二氯甲烷溶解聚碳酸酯多孔膜，然后分別用乙醇和水各洗滌3～5次；

步驟三、將步驟二得到的溶液加熱至45℃～55℃并調節PH值至4.5～5.5，得到鎵微米球；

步驟四、采用OLYMPUS BX53顯微鏡，觀測微米粒子的形貌。

步驟一中，聚碳酸酯多孔膜的孔徑大小為4～8μm。

步驟一中，溫度在40℃條件下保溫6小時。

步驟二中，分別用乙醇和水各洗滌4次。

步驟三中，溶液加熱至50℃并調節PH值至5。

本發明利用模板法，無需使用復雜工藝和特殊設備，直接獲得球狀金屬鎵微粒，粒子粒徑可以調控且粒徑分布均勻。

本發明所制備的鎵微米球具有高電導率、高表面能、低熔點、低粘度、低毒性等優性，可被用作3D打印原料、微米電極、藥物載體等諸多領域。

附圖說明

圖1為5微米模板合成的球狀金屬鎵的顯微鏡圖。

圖2為1微米模板合成的球狀金屬鎵的顯微鏡圖。

圖3為400納米模板合成的球狀金屬鎵的顯微鏡圖。

具體實施方式

下面將對本發明做進一步的詳細說明：本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發明的保護范圍不限于下述實施例。

本實施例所涉及的一種尺寸可控球狀鎵粒子的制備方法，步驟如下：