CN103387262B - 一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法 - Google Patents

一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，包括：（1）室温下，将氧氯化锆溶液滴加到油酸钠水溶液中，然后加入环己烷，磁力搅拌得混合液；（2）将所述的混合液转移至高压水热反应釜中，然后滴入氢氧化钠溶液，至体系的油水体积比为1:1，再在100～120℃条件下反应24～72h；（3）反应结束后分离出油相，得到油相产物，用乙醇、去离子水交替洗涤，最后干燥即得。本发明操作方法简单、重复性好、反应条件易控、温度要求较低、无需焙烧即可制备出粒径分布均匀、分散性良好的油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒，极大地提高了纳米二氧化锆颗粒在油相中的应用，具有良好的应用前景。

Description

一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法
技术领域
本发明属于二氧化锆纳米颗粒的制备领域，特别涉及一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法。
背景技术
二氧化锆是一种十分重要的结构和功能材料，具有非常优异的物理和化学性能。一直以来，二氧化锆因其可提高陶瓷材料的韧性、强度，改善聚合物的耐磨性能，而被广泛应用于制备高温结构陶瓷。近年来，二氧化锆用作多相催化剂或吸附剂载体的工作受到极大的关注。在催化反应及吸附过程中，高比表面积的ZrO2通常是其本身具有更多的活性中心或作为载体可以担载更多的活性组分，从而表现出更高的催化与吸附活性。由于ZrO2表面同时具有酸性和碱性，因此它也同时具有氧化性和还原性，既可作为催化剂，也可作为催化剂载体使用。不仅如此，氧化锆还可用于氧传感器和燃料电池等。
目前，见诸报道的纳米ZrO2的制备方法主要有水热法、溶胶-凝胶法、微乳液法等。水热法操作不方便、制备的颗粒纯度较低且易团聚，粒度不易控制，颗粒粒径较大，产物损失多，产量较低。溶胶-凝胶法的原料成本高，不利于大规模工业化生产，在高温下作热处理时会使颗粒快速团聚，形成胶粒及凝胶过滤、洗涤过程不易控制。微乳液法也存在生产过程复杂，成本高，产率低以及需要焙烧等的不足之处。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，该方法操作简单，重复性好，反应条件易控，温度要求较低，能制备出粒径分布均匀、分散性良好的油溶性四方晶型的纳米二氧化锆颗粒，能大大提高了纳米二氧化锆颗粒在油相中的应用，具有良好的应用前景。
本发明一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，包括：
（1）室温下，将氧氯化锆溶液滴加到油酸钠水溶液中，然后加入环己烷，磁力搅拌2～3h，得混合液；
（2）将所述的混合液转移至高压水热反应釜中，然后滴入氢氧化钠溶液，至体系的油水体积比为1:1，再在100～120℃条件下反应24～72h；
（3）反应结束后分离出油相，得到油相产物，用乙醇、去离子水交替洗涤，最后干燥即得油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒。
步骤（1）中所述的氧氯化锆溶液的浓度为0.5M。
步骤（1）中所述的油酸钠水溶液为在45℃下溶解制备的，其中油酸钠的浓度为0.1～1M。
步骤（2）中所述的氢氧化钠溶液的浓度为0.1～10M。
步骤（3）中所述的交替洗涤具体为先用无水乙醇洗涤，然后在10000rpm下离心分离10min去除上清液；再用去离子水洗涤，然后在10000rpm下离心分离15min去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3次；最后用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min得到沉淀。
步骤（3）中所述干燥的温度为50℃。
油水界面法是指反应物的原料分别处于油相和水相中，较低温度下在油-水界面形成粒径较小均匀性极好的亲油性纳米粒子；然后纳米粒子被表面活性剂包覆后在表面张力和浓度扩散等的作用下，拖入上层油相中，且在油相中分散性好并能长期稳定保存。油水界面法具有反应条件温和，操作简单，粒径可控，产物纯度高，产率高，结晶性好，分散性好，粒径小，成本低，效率高的优点。因此，通过简单而又直接的油水界面法制备油溶性纳米二氧化锆颗粒，可极大地提高纳米二氧化锆在油相中的应用。
有益效果
（1）本发明的操作方法简单、重复性好，反应条件易控，温度要求较低、无需焙烧；
（2）本发明制备出的油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的粒径分布均匀，分散性好，极大地提高了纳米二氧化锆颗粒在油相中的应用，具有良好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明得到的油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的X射线衍射图；
图3是实施例1所得的油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的TEM图；
图4是实施例2所得的油溶性纳米四方晶型二氧化锆颗粒的TEM图；
图5是实施例3所得的油溶性纳米四方晶型二氧化锆颗粒的TEM图；
图6是实施例4所得的油溶性纳米四方晶型二氧化锆颗粒的TEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
（1）称取1.5222g油酸钠，45℃溶解于10ml的去离子水中。待油酸钠完全溶解后加入0.5mol/L氧氯化锆溶液5ml，得到沉淀。再向体系中加入25ml的环己烷，室温下磁力搅拌2～3h，至水相无色透明、油相乳白色，转移至100ml高压水热反应釜。
（2）称取3g的氢氧化钠溶于10ml的去离子水中，滴加到反应釜中。
（3）将反应釜置于鼓风干燥箱内，在100℃条件下反应24h。
（4）反应结束后，待高压水热反应釜自然冷却至室温后，先用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min去除上清液，再用去离子水洗涤，在10000rpm下离心分离15min去除上清液，如此循环3次，最后用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min得到沉淀，最后在鼓风干燥箱内50℃干燥，即得到二氧化锆颗粒。
实施例2
（1）称取1.5222g油酸钠，45℃溶解于10ml的去离子水中。待油酸钠完全溶解后加入0.5mol/L氧氯化锆溶液5ml，得到沉淀。再向体系中加入25ml的环己烷，室温下磁力搅拌2～3h，至水相无色透明、油相乳白色，转移至100ml高压水热反应釜。
（2）称取3g的氢氧化钠溶于10ml的去离子水中，滴加到反应釜中。
（3）将反应釜置于鼓风干燥箱内，在120℃条件下反应24h。
（4）反应结束后，待高压水热反应釜自然冷却至室温后，先用无水乙醇洗涤、在10000rpm下离心分离15min去除上清液，再用去离子水洗涤，在10000rpm下离心分离15min去除上清液，如此循环3次，最后用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min得到沉淀，最后在鼓风干燥箱内50℃干燥，即得到二氧化锆颗粒。
实施例3
（1）称取1.5222g油酸钠，45℃溶解于10ml的去离子水中。待油酸钠完全溶解后加入0.5mol/L氧氯化锆溶液5ml，得到沉淀。再向体系中加入25ml的环己烷，室温下磁力搅拌2～3h，至水相无色透明、油相乳白色，转移至100ml高压水热反应釜。
（2）称取2g的氢氧化钠溶于10ml的去离子水中，滴加到反应釜中。
（3）将反应釜置于鼓风干燥箱内，在120℃条件下反应72h。
（4）反应结束后，待高压水热反应釜自然冷却至室温后，先用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min去除上清液，再用去离子水洗涤，在10000rpm下离心分离15min去除上清液，如此循环3次，最后用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min得到沉淀，最后在鼓风干燥箱内50℃干燥，即得到二氧化锆颗粒。
实施例4
（1）称取1.5222g油酸钠，45℃溶解于10ml的去离子水中。待油酸钠完全溶解后加入0.5mol/L氧氯化锆溶液5ml，得到沉淀。再向体系中加入25ml的环己烷，室温下磁力搅拌2～3h，至水相无色透明、油相乳白色，转移至100ml高压水热反应釜。
（2）称取4g的氢氧化钠溶于10ml的去离子水中，滴加到反应釜中。
（3）将反应釜置于鼓风干燥箱内，在120℃条件下反应72h。
（4）反应结束后，待高压水热反应釜自然冷却至室温后，先用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min去除上清液，再用去离子水洗涤，在10000rpm下离心分离15min去除上清液，如此循环3次，最后用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min得到沉淀，最后在鼓风干燥箱内50℃干燥，即得到二氧化锆颗粒。

Claims (5)

1.一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，包括：
(1)室温下，将氧氯化锆溶液滴加到油酸钠水溶液中，然后加入环己烷，磁力搅拌2～3h，得混合液；其中，氧氯化锆溶液的浓度为0.5M；
(2)将所述的混合液转移至高压水热反应釜中，然后滴入氢氧化钠溶液，至体系的油水体积比为1:1，再在100～120℃条件下反应24～72h；
(3)反应结束后分离出油相，得到油相产物，用乙醇、去离子水交替洗涤，最后干燥即得油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，其特征在于：步骤(1)中所述的油酸钠水溶液为在45℃下溶解制备的，其中油酸钠的浓度为0.1～1M。
3.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，其特征在于：步骤(2)中所述的氢氧化钠溶液的浓度为0.1～10M。
4.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，其特征在于：步骤(3)中所述的交替洗涤具体为先用无水乙醇洗涤，然后在10000rpm下离心分离10min去除上清液；再用去离子水洗涤，然后在10000rpm下离心分离15min去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3次；最后用无水乙醇洗涤，在10000rpm下离心分离15min得到沉淀。
5.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备油溶性四方晶型纳米二氧化锆颗粒的方法，其特征在于：步骤(3)中所述干燥的温度为50℃。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103693689B (zh) * 2013-12-19 2016-03-02 东华大学 利用种晶法在油水界面间合成纳米t-ZrO2颗粒的方法
CN103710025B (zh) * 2014-01-03 2015-08-12 东华大学 一种油水界面法制备CeO2:Y3+纳米荧光粉的方法
CN104649283B (zh) * 2015-01-21 2016-08-03 东华大学 一种纳米β-硅酸钙/硒生物活性复合材料的制备方法
CN107032397B (zh) * 2016-10-26 2019-03-26 中科合成油技术有限公司 一种高比表面高纯四方相纳米氧化锆及其制备方法与在催化合成气催化转化中的应用
CN110577241B (zh) * 2018-06-07 2020-11-03 北京化工大学 一种形貌可控的透明单分散纳米氧化锆液相分散体的制备方法
CN116332222B (zh) * 2023-03-23 2024-07-09 河南科技大学 一种由纳米片层状堆叠的ZnO微米花的制备方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001096140A (ja) * 1999-09-30 2001-04-10 Tosoh Corp ジルコニア粉末製造用限外濾過膜モジュールの再生方法
US7601326B2 (en) * 2004-11-23 2009-10-13 E. I. Du Pont De Nemours And Company Mesoporous oxide of zirconium
CN100341791C (zh) * 2005-12-28 2007-10-10 中国科学院长春应用化学研究所 有机配体包覆的氧化锆纳米晶的合成方法

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