[發明專利]一種介孔氧化鎂材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201810591724.6
• 申請日: 2018-06-11
• 公開（公告）號: CN108584998A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 劉森;張彤;費騰
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: C01F5/06
• 分類號: C01F5/06
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一種介孔氧化鎂材料及其制備方法，屬于氧化鎂材料的制備及應用技術領域。是將葡萄糖加入到水中，得到葡萄糖水溶液；將硝酸鎂加入其中，室溫條件下攪拌5分鐘～10分鐘，得到硝酸鎂與葡萄糖的水溶液；再在100℃～120℃條件下熱處理24小時～48小時，蒸發溶液中的水分子，得到硝酸鎂與葡萄糖的混合物；最后在500℃～600℃熱處理2小時～4小時，得到介孔氧化鎂材料。所制備的介孔氧化鎂材料為三維多孔結構，孔尺寸為2～10nm，孔體積為0.5～1.5cm³/g，BET比表面積為100～300m²/g。本發明所制備的介孔氧化鎂材料具有大的比表面積、大的孔隙率和可調控的孔徑分布，同時還具有氧化鎂材料的優異特性，這些獨特的介孔結構使得介孔氧化鎂材料在許多領域有著重要的應用前景。

技術領域

本發明屬于氧化鎂材料的制備及應用技術領域，具體涉及一種以葡萄糖分子為模板劑制備的介孔氧化鎂材料及其制備方法，該介孔氧化鎂材料具有大的比表面積、大的孔隙率和可調控的孔道結構。

背景技術

介孔氧化鎂材料具有比表面積大、孔隙率大和孔道結構易于調控等優點，特別是兼顧介孔結構的優點和氧化鎂材料優異的物理化學性質，是其他材料無法比擬的，在催化、吸附、光電、阻燃等領域得到了廣泛的應用。日益廣泛的應用對介孔氧化鎂材料的結構和性質提出了更多的需求，尋求簡單高效的制備方法、優化介孔氧化鎂材料的介孔結構是氧化鎂材料領域目前亟待解決的首要問題，成為科研領域和產業界的研究熱點。目前，許多合成方法被用于制備介孔氧化鎂材料。以有序介孔二氧化硅為模板制備的有序介孔碳材料被用于制備介孔氧化鎂材料，盡管可以獲得有序介孔氧化鎂材料，但是該方法合成步驟復雜繁瑣、合成成本高、產率低，不適合用于工業化大規模生產。以雙親性有機分子或者嵌段共聚物為模板劑的軟模板法也被嘗試用于制備介孔氧化鎂材料，由于鎂離子在堿性條件下的水解速度較快，以及鎂離子與模板劑間很難形成有效的作用力，因此，軟模板法很難實現制備介孔氧化鎂材料。

降低氧化鎂材料的粒子尺度也是提高比表面積的一種有效方法，然而小尺寸氧化鎂納米粒子需要在稀溶液或者表面活性劑輔助下合成，同時，小的粒子尺寸也為氧化鎂材料的分離、功能化處理帶來諸多不便。此外，來源廣泛、成本低廉的商業化有機小分子也被用作模板劑來制備介孔氧化鎂材料，但是，制備的氧化鎂材料表面積低、孔隙率低，很難發揮介孔材料的優勢。綜上所述，盡管多種方法被用于制備介孔氧化鎂材料，但是目前的合成方法中仍舊存在許多問題需要解決，例如，制備方法復雜，制備的介孔氧化鎂材料介孔結構較差等。因此，開發簡單高效的介孔氧化鎂材料制備方法成為氧化鎂材料的制備及應用技術領域研究的重要方向之一。

發明內容

本發明的目的是克服現有介孔氧化鎂材料制備方法的不足，提供一種簡單、高效、低成本的介孔氧化鎂材料及其制備方法。

本發明所述的一種介孔氧化鎂材料的制備方法，其步驟如下：

(1)將1g～10g的葡萄糖加入到25mL～50mL的水中，室溫條件下攪拌5分鐘～10分鐘，得到葡萄糖水溶液；

(2)將0.25g～5g的硝酸鎂加入到步驟(1)得到的葡萄糖水溶液中，室溫條件下攪拌5分鐘～10分鐘，得到硝酸鎂與葡萄糖的水溶液；

(3)將步驟(2)得到的水溶液在100℃～120℃條件下熱處理24小時～48小時，蒸發溶液中的水分子，得到硝酸鎂與葡萄糖的混合物；

(4)將步驟(3)得到的混合物在500℃～600℃熱處理2小時～4小時，得到介孔氧化鎂材料；產物質量是0.039～0.786g。

所制備的介孔氧化鎂材料為三維多孔結構，孔尺寸為2～10nm，孔體積為0.5～1.5cm³/g，BET比表面積為100～300m²/g。

本發明的優點是：