[發明專利]一類納米化工材料及其通用合成方法

在審

• 申請號: 202010077835.2
• 申請日: 2020-02-01
• 公開（公告）號: CN111302320A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 徐偉;笪仕旭;顧壯;李夢選;王濤;岳揚
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 主分類號: C01B25/37
• 分類號: C01B25/37;C01G15/00;C01G41/00;C01G3/00;C01G53/00;C01G23/00;C01G39/00;C01G9/00;B82Y30/00;B82Y40/00;C01B25/32;C01B25/34;C01F11/18;C01F5/24
• 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. 一類納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，以“金屬離子-硫氰酸根”水溶液為基礎體系，室溫下與無機鹽水溶液反應，形成無機物沉淀，制備得到含有難溶于水無機鹽的納米材料和納米流體；所述“金屬離子-硫氰酸根” 基礎體系為水溶性金屬鹽與水溶性硫氰酸鹽的混合水溶液；合成的具體步驟為：

（1）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，再與無機鹽水溶液混合，室溫下反應1~48小時；分離和洗滌后，獲得固體產物；

（2）對所得固體產物經過不同處理得到不同類型的產物：

（1-1）對所得固體產物經過烘烤或者烘干處理，得到含有不溶性無機鹽的納米材料；

（1-2）所得固體產物再分散于水或者其它流體介質中，得到含有難溶性無機鹽的納米流體；

所述金屬離子采用二價金屬離子、三價金屬離子、四價金屬離子之一種，或者其中幾種的混合金屬離子；

所述水溶性硫氰酸鹽為硫氰酸鈉、硫氰酸鉀、硫氰酸銨之一種，或者其中幾種的混合物；

所述“金屬離子-硫氰酸根”水溶液體系中；與水溶性金屬鹽相比，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摩爾數之比為：4.0~0.01；

所述無機鹽水溶液為鈉鹽水溶液、鉀鹽水溶液、銨鹽水溶液之一種，或者其中幾種的混合溶液；無機鹽水溶液中含有能與“金屬離子-硫氰酸根”體系反應，形成不溶于水或者難溶于水的沉淀物的酸根負離子。

2.根據權利要求1所述納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，所述金屬離子選自銦離子、鈦離子、鋯離子、鉻離子、錳離子、鐵離子、亞鐵離子、鈷離子、鎳離子、銅離子、鉛離子、鎂離子、鈣離子、鋇離子、鍶離子、鋁離子、鎵離子、鋅離子中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，所述無機鹽水溶液中的酸根離子選自碳酸根、磷酸根、磷酸氫根、亞磷酸根、三聚磷酸根、多聚磷酸根、偏鋁酸根、鎢酸根、鉬酸根、釩酸根、硼酸根、硅酸根中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，所述烘烤溫度不超過350℃；所述烘干溫度不超過120℃。

5.根據權利要求1所述納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，所述納米流體中的介質為水，或者為其它流體介質；所述其它流體介質包括混合溶劑、聚合物溶液、離子液體或者水凝膠預制液。

6.根據權利要求5所述的納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，所述其他流體介質選自：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、聚合物凝膠預制液、生物凝膠預制液。

7.根據權利要求6所述的納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，納米材料或納米流體中含有的難溶于水無機鹽具體為：磷酸銦、磷酸鈣、磷酸鎂、磷酸鍶、磷酸鋇、磷酸鎵、碳酸銦、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鍶、碳酸鋇、磷酸鋅、偏鋁酸銅、偏鋁酸鎳、偏鋁酸鈦、偏鋁酸鋅、鉬酸鈦、鉬酸鉛、鉬酸銅、鉬酸鋅、鎢酸銅、鎢酸鎳、鎢酸鋅或鎢酸鈦，或者由它們衍生出來的多聚體、無機聚合物、多酸和雜多酸金屬鹽。

8.根據權利要求1-7之一所述的納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，得到的納米材料體系中混有超過100納米、甚至微米量級的團聚體；這些體系從材料總體尺寸上看，屬于微納米材料或微納米流體，但是其中的納米尺度材料對材料的性能起主導作用。

9.根據權利要求8所述的納米化工材料的通用合成方法，其特征在于，進一步將制備獲得的納米流體或者微納米流體通過涂布或者通過旋涂方式成膜，再經過烘干或者烘烤工序原位制備得到功能薄膜。

10.由權利要求1-8之一所述的通用合成方法得到的納米化工材料，包括含有不溶性無機鹽的納米材料，含有難溶性無機鹽的納米流體。