[發(fā)明專利]一種納米多孔粉體材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010545646.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111634938B
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙遠云;常春濤;趙成亮
• 申請（專利權(quán)）人: 東莞理工學(xué)院
• 主分類號: C01G3/02
• 分類號: C01G3/02;C01B6/02;C01B21/076;C01B21/06;C01G53/04;B22F9/16;B22F9/04;B22F1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 深圳市蘭鋒盛世知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44504
• 代理人: 安媛媛

1.一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:

1) 制備前驅(qū)體合金A_xT_y，x與y代表各類元素的原子百分比含量，并且0.1%≤y≤50%, x+y=100%；通過超聲輔助脫合金的方法去除A_xT_y合金中的A元素，得到通過超聲波初級碎化的納米多孔T粗粉；所述納米多孔T粗粉的粒徑大小范圍為1μm~500μm；

2) 將納米多孔T粗粉與含M的氣體在一定溫度下接觸，使納米多孔T粗粉中部分或者全部T組成元素與M發(fā)生M化反應(yīng)，得到納米多孔T-M粗粉，所述納米多孔T-M粗粉的粒徑范圍為1μm~600μm；所述M化反應(yīng)不僅可以獲得含M的目標(biāo)材料，還可以使得納米多孔T-M粗粉變脆，從而有利于氣流磨碎化并制備細粉；

3) 將納米多孔T-M粗粉通過氣流磨進行二級碎化，即得到納米多孔T-M細粉；所述納米多孔T-M細粉的粒徑大小范圍為0.1μm~5μm；

步驟1)-步驟3)中納米多孔粉體顆粒內(nèi)部由三維網(wǎng)狀的納米多孔“系帶”構(gòu)成；

所述M包括O、N、H元素中的至少一種；

所述前驅(qū)體合金A_xT_y中，T包含Be、B、Si、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、Au、Pt、Pd、Hf、Ta、W、Bi中的至少一種；A包含Li、Na、Mg、Al、K、Ca、Zn、Ga、Rb、Sn、Pb、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、RE(稀土元素)中的至少一種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)體合金中T通過和A結(jié)合成金屬間化合物相或非晶相存在。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)體合金通過以下方式得到：按照配比稱取合金原料；將合金原料充分熔融得到合金熔體后，通過快速凝固方法制備成所述前驅(qū)體合金；其中，所述合金熔體的凝固速率為0.1K/s~10⁷K/s；所述前驅(qū)體合金的厚度為5μm~50mm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述脫合金的方式為酸溶液反應(yīng)脫合金或堿溶液反應(yīng)脫合金；采用酸溶液反應(yīng)脫合金時，酸溶液為鹽酸、硫酸、硝酸、磷酸、高氯酸、醋酸中的至少一種，且酸溶液的濃度為0.1mol/L~20mol/L；采用堿溶液反應(yīng)脫合金時，堿溶液為氫氧化鈉、氫氧化鉀中的至少一種，且堿溶液的濃度為1mol/L~15mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述納米多孔T粗粉內(nèi)部多孔“系帶”尺寸為2nm~400nm。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述含M的氣體反應(yīng)物包括空氣、O₂、N₂、NH₃、H₂中的至少一種；所述M化反應(yīng)包括氧化反應(yīng)、氮化反應(yīng)、氫化反應(yīng)中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述M化反應(yīng)的溫度為100℃~2000℃，所述納米多孔T-M粗粉內(nèi)部多孔“系帶”尺寸為3nm~500nm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述納米多孔T粗粉的M化率為10%~100%。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述氣流磨的氣流粉碎壓力為0.1MPa~2MPa，工作溫度20℃~200℃；所選用氣體包括空氣、氮氣、惰性氣體、水蒸汽中的至少一種。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種納米多孔粉體材料的制備方法，其特征在于，所述納米多孔T-M細粉內(nèi)部多孔“系帶”尺寸為3nm~500nm。