[發明專利]金屬氧化物及其水合物納米化工材料及其綠色合成方法

在審

• 申請號: 202010077196.X
• 申請日: 2020-01-24
• 公開（公告）號: CN111268652A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 徐偉;笪仕旭;顧壯;張輝;夏鵬;徐琳綺
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C01B13/36
• 分類號: C01B13/36;C01G9/02;C01G23/053;C01F7/34;C01G51/04;C01G49/06;C01G3/02;C01G53/04;C01G49/08;C01G37/02;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;陸尤

1.金屬氧化物及其水合物納米化工材料的綠色合成方法，其特征在于，以“金屬離子-硫氰酸根”水溶液體系為基礎體系，室溫下與堿水溶液反應，采用綠色合成路線，制備得到多種納米材料體系：金屬氧化物納米材料、水合金屬氧化物納米材料、納米流體體系或者納米磁流體；

所述“金屬離子-硫氰酸根”水溶液體系采用水溶性金屬鹽與水溶性硫氰酸鹽的混合水溶液；與金屬鹽相比，水溶性硫氰酸鹽的用量為等當量、或者少量、或者微量；硫氰酸根與金屬離子的物質的量的摩爾比為：4.0~0.01；

所述水溶性硫氰酸鹽采用硫氰酸鈉、硫氰酸鉀、硫氰酸銨之一種；

所述堿水溶液為氫氧化鈉水溶液或者氫氧化鉀水溶液；

所述綠色合成路線為：將某一種金屬離子的水溶液或者某幾種金屬離子的水溶液，與硫氰酸鹽水溶液混合均勻，再與氫氧化鈉或者氫氧化鉀水溶液混合，室溫下反應1~48小時；分離和洗滌后，獲得固體產物，該固體產物經過不同處理得到不同類型的產物：（1）所得固體產物經過烘烤或者烘干處理，制得金屬氧化物納米材料；（2）所得固體產物經過晾干或者烘干處理，制得水合金屬氧化物納米材料；（3）所得固體產物再分散于水或者流體介質中，制得納米流體體系；

其中，所述烘烤溫度不超過350℃；所述烘干溫度不超過120℃；

所述納米流體中的介質為水，或者為其他流體介質，所述其他流體介質包括混合溶劑、聚合物溶液、離子液體以及聚合物凝膠和生物凝膠。

2.根據權利要求1所述的金屬氧化物及其水合物納米化工材料的綠色合成方法，其特征在于，所述其他流體介質選自為：去離子水、鹽水溶液、水-有機混合溶劑、聚合物溶液、離子液體、玻尿酸溶液、聚六亞甲基胍溶液、石墨烯分散液、氧化石墨烯分散液、碳納米管分散液、水凝膠。

3.根據權利要求1或２所述的金屬氧化物及其水合物納米化工材料的綠色合成方法，其特征在于，所述的金屬離子選自鋅離子、鎳離子、鈦離子、鐵離子、鈷離子、銅離子、鉻離子、鋁離子中的一種或幾種。

4.根據權利要求3所述的金屬氧化物及其水合物納米化工材料的綠色合成方法，其特征在于，所述的金屬氧化物及其水合物納米材料，包括：二氧化鈦、氧化鋅、氧化銅、氧化鎳、三氧化二鐵、四氧化三鈷、四氧化三鐵、三氧化二鉻、三氧化二鋁、無定形氧化鐵黃、氫氧化鋁、氫氧化鈷、氫氧化鎳、鐵鈷鋅三元復合氧化物、銀摻雜二氧化鈦、鎳摻雜氧化鋅、鈷摻雜氧化鋅。

5.根據權利要求4所述的金屬氧化物及其水合物納米化工材料的綠色合成方法，其特征在于，所述的金屬氧化物及其水合物納米材料形態包括：納米片、納米顆粒、納米帶、以及類泡沫型納米材料、多褶皺層疊型納米材料和超薄納米膜。

6.由權利要求1~5之一所述制備方法得到的金屬氧化物及其水合物納米化工材料，包括金屬氧化物納米材料、水合金屬氧化物納米材料、納米流體體系或者納米磁流體。

7.如權利要求6所述的金屬氧化物及其水合物納米化工材料的應用，其特征在于，用做化工合成中間體和精細原料；或者用于填料、顏料、日用化學品以及環境醫藥和功能材料領域，包括作為添加劑、催化劑、光催化劑、復合薄膜材料、光電功能材料、量子點材料、發光材料、涂層添加劑、紅外探測材料、能源用材料、柔性超薄材料、無機－聚合物復合材料、半導體前驅體、半導體薄膜材料、摻雜磁性材料、超順磁材料、納米顏料、填充和封堵材料、抗菌劑、消毒劑、磁共振成像對比劑以及納米磁流體。