[發(fā)明專利]一種納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710871660.0
• 申請(qǐng)日: 2017-09-25
• 公開（公告）號(hào): CN107880903A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李炫華;朱金萌
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C09K21/02
• 分類號(hào): C09K21/02;B82Y30/00
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心61204
• 代理人: 王鮮凱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料制備領(lǐng)域，涉及一種納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料及制備方法。

背景技術(shù)

氫氧化鋇是基礎(chǔ)化工原材料，用途十分廣泛。目前，利用氫氧化鋇在制造鋇鹽、有機(jī)鋇化合物等方面發(fā)展較為迅速。另外，人們平常經(jīng)常食用的精制動(dòng)植物油類、蔗糖的制備也需要用到氫氧化鋇(CN201310240980.8，中國)。除此之外，氫氧化鋇還可用于定量測量二氧化碳，葉綠素的含量和殺蟲劑，橡膠的生產(chǎn)。與其他大部分堿不同，氫氧化鋇是可溶于水的強(qiáng)堿，這一性質(zhì)可使其用于文物的脫酸。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，氫氧化鋇的新用途正在逐漸被拓展。

氫氧化鋇暴露在空氣中吸收二氧化碳從而生成碳酸鋇，利用這一原理可以加固壁畫、石質(zhì)雕塑等文物。早期氫氧化鋇溶于水中形成水溶液用于壁畫、石質(zhì)文物的脫酸。然而，由于大多數(shù)壁畫和石質(zhì)文物都是對(duì)水份較為敏感，因此這種方法會(huì)對(duì)文物造成更大的傷害(Arai,Yasuo.Chemistry of powder production.Vol.6.Springer Science&Business Media,2012)。納米氫氧化鋇是氫氧化鋇的納米級(jí)固體顆粒。近年來，納米氫氧化鋇被合成用于文物保護(hù)中，且顯現(xiàn)了一定的效果。這種方法是將納米氫氧化鋇的固體顆粒分散于醇的溶液中從而加固文物。如Piero Baglioni等利用納米氫氧化鋇加固了瑪雅壁畫的顏料，取得了良好的效果(Journal of Colloid and Interface Science,2013,392:42-49)。Ana Paula Ferreira Pinto全面研究了納米氫氧化鋇對(duì)于石質(zhì)文物的加固效果(Journal of Colloid and Interface Science,2016,19:467–476)。然而，目前存在的問題是納米氫氧化鋇加固文物后文物后文物不具備防火功能。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術(shù)問題

為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料及制備方法，解決目前納米氫氧化鋇加固文物后文物后文物不具備防火功能的問題。本發(fā)明的制備過程簡單、可控。同時(shí)，可以通過調(diào)整原料含量可以得到不同氫氧化鋇負(fù)載量的納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料。與現(xiàn)有的技術(shù)相比，在制備過程中加入六方氮化硼。通過六方氮化硼片將納米氫氧化鋇連接起來。一方面納米氫氧化鋇生成碳酸鋇后顆粒之間相互連接從而得到大晶體的碳酸鋇。另一方面，六方氮化硼的超強(qiáng)熱穩(wěn)定性使文物具有防火的功能。

技術(shù)方案

一種納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料，其特征在于組份為：質(zhì)量百分比為10％-15％的六方氮化硼，其余為氫氧化鋇。

所述氫氧化鋇為八水合氫氧化鋇。

一種制備所述納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料的方法，其特征在于步驟如下：

步驟1、六方氮化硼的剝離：將六方氮化硼粉末加入到二甲基甲酰胺中得到2.9％-4.7％六方氮化硼溶液的在300-500W、80-100KHz的條件下超聲8-12h；將超聲好的溶液5000-7000轉(zhuǎn)/分鐘離心5-10分鐘后的上清液在80-100攝氏度烘干，得到剝離好的六方氮化硼粉末即氧化六方氮化硼粉末；

步驟2、納米氫氧化鋇/六方氮化硼的制備：將八水合氫氧化鋇與氧化六方氮化硼粉末混合加入異丙醇中，置于充滿高純氬氣的密閉容器中；加熱并攪拌至200～220度,保溫36-84h后自然冷卻至室溫；

其中八水合氫氧化鋇，氧化六方氮化硼和異丙醇的質(zhì)量比為1:61.5～150:100；

步驟3：將冷卻后的溶液在真空干燥箱中30-50度干燥6-12h得到納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料。

有益效果

本發(fā)明提出的一種納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料及制備方法，其中六方氮化硼的質(zhì)量百分比為10％-15％，其余為氫氧化鋇。將八水合氫氧化鋇和氧化六方氮化硼粉末在異丙醇中加熱攪拌即得到納米氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料，方法簡單可以做到大量生產(chǎn)。其次，由于六方氮化硼的加入，與現(xiàn)有的氫氧化鋇相比，該氫氧化鋇/六方氮化硼納米復(fù)合材料中納米氫氧化鋇顆粒負(fù)載到六方氮化硼片層上，在吸收空氣變成碳酸鋇后，碳酸鋇顆粒由于六方氮化硼片的連接而成長為大晶粒碳酸鋇，一方面可以連接文物的之間的縫隙從而加固文物，另一方面由于六方氮化硼優(yōu)良的熱穩(wěn)定性可使文物具有防火性能從而可以文物在意外火災(zāi)中不被破壞。

具體實(shí)施方式