CN103864128B - 微米级硫酸钡粒子及其合成方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于硫酸钡粒子及其合成技术领域，具体涉及一种微米级硫酸钡粒子及其合成方法。通过含有SO₄ ^2-和Ba²⁺或Ba²⁺络合物的溶液形成的反应体系合成，该反应体系中还包括有用于调控所合成粒子的尺寸和形貌的生物分子，生物分子由糖类、维生素、有机酸和蛋白质中的一种或多种组成。生物分子对BaSO₄的尺寸和形貌起着调控的作用，且生物分子对BaSO₄晶面的生长有所抑制，使其相对强度明显降低，因此，生物分子对BaSO₄的微观结构的形成具有一定的影响。由于四种蔬菜水果汁液中含有糖类、维生素C、有机酸、蛋白质等生物分子，而这些分子中含有带负电荷的O、N等原子，它们可以吸引Ba²⁺，为BaSO₄晶体提供成核位点，最终对BaSO₄晶体的生长过程和最终形貌起到有效的调控作用。

Description

微米级硫酸钡粒子及其合成方法

技术领域

本发明属于硫酸钡粒子及其合成技术领域，具体涉及一种微米级硫酸钡粒子及其合成方法。

背景技术

硫酸钡（BaSO₄）是一种重要的化工原料，广泛用于油漆、颜料、涂料、油墨、蓄电池、造纸、塑料、橡胶、陶瓷、搪瓷、香料等行业。微、纳米级粒子由于存在量子限域效应、尺寸效应、表面效应等，因而具有独特的、不同于块状材料的物理和化学性质。因此，微、纳米级BaSO₄不仅具有普通BaSO₄的性质，还具有普通BaSO₄所没有的物理和化学特性，如优异的光学性能、良好的分散性能、相容性等，在造纸、橡胶、油墨、塑料、医学、涂料等领域都有着广泛的应用。

普通BaSO₄的制备方法主要是液-液沉淀法，即将硫酸根离子（SO₄ ^2-）直接加入到含钡离子（Ba²⁺）或Ba²⁺络合物的溶液中。为了进一步获得尺度更小的微米级硫酸钡粒子，有关制备研究引起了科学工作者的广泛关注，人们考虑了各种因素如混合方式、沉淀方式、搅拌速度、给料管位置对BaSO₄粒径分布、晶体生长和形貌的影响，采用了例如加入添加剂，引入单分子膜或微乳，采用微反应器等。

另外，根据文献报道，利用软模板来控制BaSO₄颗粒的尺寸和形貌，也可合成BaSO₄微米级颗粒。例如采用了氨基酸、膦酸酯/磷酸盐、聚甲基丙烯酸甲酯、双亲嵌段共聚物，以及油包水型微乳体系等多种有机生物分子或其组装体作为软模板用来控制BaSO₄颗粒的尺寸和形貌。

但是，依照上述方法所制备的微米级硫酸钡粒子，却因其尺度仍然较大，难以在造纸、橡胶、油墨、塑料、医学、涂料等领域发挥更好的作用；再说，其制备方法也难以获得更小尺度的产物。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的之一在于提供一种微米级硫酸钡粒子的合成方法，该合成方法通过引入生物分子，实现对合成时硫酸钡粒子的尺寸和形貌进行有效调控，并获得尺度更小的微米级硫酸钡粒子。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种微米级硫酸钡粒子的合成方法，通过含有SO₄ ^2-和Ba²⁺或Ba²⁺络合物的溶液形成的反应体系合成，该反应体系中还包括有用于调控所合成粒子的尺寸和形貌以形成微米级硫酸钡粒子的生物分子，所述生物分子由糖类、维生素、有机酸和蛋白质中的一种或多种组成。

作为微米级硫酸钡粒子的合成方法的进一步改进，所述生物分子源自于由蔬菜或水果所形成的汁液。

作为微米级硫酸钡粒子的合成方法的进一步优选，所述汁液为猕猴桃汁、西红柿汁、橙汁或胡萝卜汁。

作为微米级硫酸钡粒子的合成方法的进一步改进，将汁液与Ba²⁺溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加SO₄ ^2-溶液，使反应体系中Ba²⁺和SO₄ ^2-的摩尔比为1:1；充分反应后，室温放置12～36h；交替进行离心分离和洗涤处理，干燥制得粉末状微米级硫酸钡粒子。

作为微米级硫酸钡粒子的合成方法的进一步改进，所述Ba²⁺溶液为BaCl₂溶液，所述SO₄ ^2-溶液为Na₂SO₄溶液，反应体系中汁液、BaCl₂溶液和Na₂SO₄溶液的体积比为0.4～0.6:1:1。

作为微米级硫酸钡粒子的合成方法的进一步改进，所述汁液的制备方法为：将猕猴桃、西红柿、橙子或胡萝卜洗净去皮，将50～100g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤至少一次，然后向滤液中加入蒸馏水得到80～100mL汁液。

猕猴桃、西红柿、橙子和胡萝卜中都含有大量的糖类、有机酸、维生素C等有机物，其中胡萝卜中还含有β-胡萝卜素、α-胡萝卜素、黄体素等多种胡萝卜素以及蛋白质等。为了探讨BaSO₄无机粒子在蔬菜水果汁液中形成的机理，现对四种蔬菜水果汁液进行了红外光谱表征，以初步分析它们中所含的有机物成分。将依上述方法制备的四种汁液滴在少量KBr固体上，晾干后压片，进行红外光谱测试，红外光谱图请参阅图1。通过分析图1以及文献资料，可以看出四种蔬菜水果汁液中含有糖类、维生素C、有机酸、蛋白质等生物分子，这些分子中含有带负电荷的O、N等原子，它们可以吸引Ba²⁺，为BaSO₄晶体提供成核位点，并对BaSO₄晶体的生长过程和最终形貌起到有效的调控作用。

本发明的另一目的在于提供四种依上述方法制备的微米级硫酸钡粒子，该微米级硫酸钡粒子由于尺度较小，故可在造纸、橡胶、油墨、塑料、医学、涂料等领域发挥更好的作用。

微米级硫酸钡粒子，所述汁液为猕猴桃汁，所述微米级硫酸钡粒子为边缘带齿的微米片，微米片的宽度为0.5～3um，微米片的厚度为0.1～0.5um。

微米级硫酸钡粒子，所述汁液为西红柿汁，所述微米级硫酸钡粒子为表面带刺球的微米球，微米球的球体直径为1～4um，微米球表面刺球的直径为0.1～0.5um。

微米级硫酸钡粒子，所述汁液为橙汁，所述微米级硫酸钡粒子为微米棒和微米球，微米棒的长度为0.1～1um，微米球的球体直径为0.1～1um。

微米级硫酸钡粒子，所述汁液为胡萝卜汁，所述微米级硫酸钡粒子为微米球，微米球的球体直径为0.1～1um。

本发明的硫酸钡粒子及其合成方法，与现有技术相比的有益效果表现在：

1）、通过对制得的微米级硫酸钡粒子分别使用扫描电子显微镜、红外光谱仪以及X射线衍射仪进行表征可知，生物分子对BaSO₄的尺寸和形貌起着调控的作用，且生物分子对BaSO₄晶面的生长有所抑制，使其相对强度明显降低，因此，生物分子对BaSO₄的微观结构的形成具有一定的影响。由于四种蔬菜水果汁液中含有糖类、维生素C、有机酸、蛋白质等生物分子，而这些分子中含有带负电荷的O、N等原子，它们可以吸引Ba²⁺，为BaSO₄晶体提供成核位点，最终对BaSO₄晶体的生长过程和最终形貌起到有效的调控作用。

2）、添加猕猴桃汁所合成的微米级硫酸钡粒子为边缘带齿的微米片，微米片的宽度为0.5～3um，微米片的厚度为0.1～0.5um。添加西红柿汁所合成的微米级硫酸钡粒子为颗粒分布均匀的表面带刺球的微米球，微米球的球体直径为1～4um，微米球表面刺球的直径为0.1～0.5um。添加橙汁所合成的微米级硫酸钡粒子为微米棒和微米球多晶态结构，微米棒的长度为0.1～1um，微米球的球体直径为0.1～1um。添加胡萝卜汁所合成的微米级硫酸钡粒子为颗粒分布均匀的微米球，微米球的球体直径为0.1～1um。由此可知，通过添加蔬菜水果汁，可以实现对合成时硫酸钡粒子的尺寸和形貌进行有效调控，并获得尺度更小的微米级硫酸钡粒子。进而使其在造纸、橡胶、油墨、塑料、医学、涂料等已知领域能够发挥更好的作用，并将势必会在其他已知和未知的领域引发出众多的新应用。

3）、合成工艺具有简单易操作、科学高效，原材料价廉、制备成本低等特点，极易于工业化的生产和微米级硫酸钡粒子的商业化应用。

附图说明

下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。

图1是对四种蔬菜水果汁液使用型号为Nicolet-380的傅里叶变换红外光谱仪进行表征的结果。图1a～图1d依次为猕猴桃汁、西红柿汁、橙汁和胡萝卜汁的红外光谱图。其中，3429-3441cm^-1处归属于O-H的伸缩振动，1632～1635cm^-1处归属于H-O-H的弯曲振动，吡喃糖环的-CH弯曲振动在840cm^-1附近，二聚糖、低聚糖和多聚糖的谱带与吡喃糖环类似，谱带1412cm^-1附近是由羧酸二聚体的面内O-H弯曲产生，1300～1000cm^-1是由羧酸C=O中的C-O伸缩振动产生的。

图2是对制得的目标产物使用型号为KYKY-EM3200的扫描电子显微镜进行表征的结果，SEM图像显示出了目标产物的形貌和尺寸。

图2a为添加纯水所合成的目标产物的SEM图像，图2b是图2a的高倍率SEM图像，由图可知，目标产物呈树叶片状的结构，分布不太均匀，叶片的宽度为4～8微米，厚度1微米左右，边缘呈锯齿状。

图2c为添加猕猴桃汁所合成的目标产物的SEM图像，图2d是图2c的高倍率SEM图像，由图可知，目标产物为边缘带齿的微米片，微米片的宽度为0.5～3um，微米片的厚度为0.1～0.5um。

图2e为添加西红柿汁所合成的目标产物的SEM图像，图2f是图2e的高倍率SEM图像，由图可知，目标产物为颗粒分布均匀的表面带刺球的微米球，微米球的球体直径为1～4um，微米球表面刺球的直径为0.1～0.5um。

图2g为添加橙汁所合成的目标产物的SEM图像，图2h是图2g的高倍率SEM图像，由图可知，目标产物为微米棒和微米球多晶态结构，微米棒的长度为0.1～1um，微米球的球体直径为0.1～1um。

图2i为添加胡萝卜汁所合成的目标产物的SEM图像，图2j是图2i的高倍率SEM图像，由图可知，目标产物为颗粒分布均匀的微米球，微米球的球体直径为0.1～1um。

图3是对制得的目标产物使用型号为Nicolet-380的傅里叶变换红外光谱仪进行表征的结果。曲线a～e依次为添加纯水、猕猴桃汁、西红柿汁、橙汁和胡萝卜汁所合成目标产物的红外光谱图。图中，位于3441cm^-1附近宽而平滑的吸收带是水分子中的O-H或分子间氢键的伸缩振动峰；1400cm^-1附近是O-H弯曲振动峰；1190-1070cm^-1、984cm^-1、849cm^-1附近的红外吸收峰对应于SO₄ ^2-的对称振动峰；609cm^-1附近的红外吸收峰为SO₄ ^2-面外弯曲振动峰。由红外光谱图可知，目标产物为BaSO₄。1640和1550cm^-1附近的吸收峰也可能归属为水果或蔬菜汁液中蛋白的酰胺Ⅰ带和Ⅱ带，说明BaSO₄产物中含有生物分子，这些生物分子对BaSO₄的尺寸和形貌起着调控的作用。

图4是对制得的目标产物使用型号为D8-ADVANCE的X射线衍射仪进行表征的结果。曲线a～e依次为添加纯水、猕猴桃汁、西红柿汁、橙汁和胡萝卜汁所合成目标产物的X射线衍射图。由图可知，所得BaSO₄在2θ值为19.95°、22.45°、22.80°、24.87°、25.85°、26.84°、28.75°、31.53°、32.80°、42.60°处出现衍射峰，与标准PDF卡（卡号：83-1718）对照，分别归属于重晶石BaSO₄晶体的（020）、（101）、（111）、（200）、（021）、（210）、（121）、（211）、（002）、（140）面，进一步证明产物为BaSO₄晶体。其中（021）面（2θ=25.85°）的衍射峰最强，即晶体主要沿（021）面生长。与未加蔬菜水果汁液（通过纯水替代）时所得产物的XRD图对比，可以发现生物分子对BaSO₄（020）晶面的生长有所抑制，使其相对强度明显降低，说明生物分子对BaSO₄的微观结构有一定的影响。

具体实施方式

实施例1

利用猕猴桃汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、猕猴桃汁的制备

将猕猴桃洗净去皮，将80g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤1次，然后向滤液中加入蒸馏水得到90mL猕猴桃汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取3.0525gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液250mL。称取1.7755g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的Na₂SO₄溶液250mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将20mL猕猴桃汁与40mLBaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加40mLNa₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置24h；交替进行离心分离和洗涤处理1次，干燥制得如图2c和图2d所示，以及如图3、图4中b曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例2

利用猕猴桃汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、猕猴桃汁的制备

将猕猴桃洗净去皮，将50g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到80mL猕猴桃汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取33.8386gBa(NO₃)₂，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Ba(NO₃)₂溶液200mL。称取2.8408g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Na₂SO₄溶液200mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将猕猴桃汁与Ba(NO₃)₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加Na₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置12h；交替进行离心分离和洗涤处理2次，干燥制得近似于图2c和图2d所示，以及近似于图3、图4中b曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例3

利用猕猴桃汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、猕猴桃汁的制备

将猕猴桃洗净去皮，将200g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到200mL猕猴桃汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取3.4566gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液332mL。称取2.8927gK₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的K₂SO₄溶液166mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将猕猴桃汁与BaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加K₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置36h；交替进行离心分离和洗涤处理3次，干燥制得近似于图2c和图2d所示，以及近似于图3、图4中b曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例4

利用西红柿汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、西红柿汁的制备

将西红柿洗净去皮，将100g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到100mL西红柿汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取1.7283gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液166mL。称取1.44635gK₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的K₂SO₄溶液83mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将西红柿汁与BaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加K₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置36h；交替进行离心分离和洗涤处理3次，干燥制得近似于图2e和图2f所示，以及近似于图3、图4中c曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例5

利用西红柿汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、西红柿汁的制备

将西红柿洗净去皮，将50g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到80mL西红柿汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取33.8386gBa(NO₃)₂，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Ba(NO₃)₂溶液200mL。称取2.8408g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Na₂SO₄溶液200mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将西红柿汁与Ba(NO₃)₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加Na₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置12h；交替进行离心分离和洗涤处理2次，干燥制得近似于图2e和图2f所示，以及近似于图3、图4中c曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例6

利用西红柿汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、西红柿汁的制备

将西红柿洗净去皮，将80g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤1次，然后向滤液中加入蒸馏水得到90mL西红柿汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取3.0525gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液250mL。称取1.7755g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的Na₂SO₄溶液250mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将20mL西红柿汁与40mLBaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加40mLNa₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置24h；交替进行离心分离和洗涤处理1次，干燥制得如图2e和图2f所示，以及如图3、图4中c曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例7

利用橙汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、橙汁的制备

将橙子洗净去皮，将50g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到80mL橙汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取33.8386gBa(NO₃)₂，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Ba(NO₃)₂溶液200mL。称取2.8408g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Na₂SO₄溶液200mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将橙汁与Ba(NO₃)₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加Na₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置12h；交替进行离心分离和洗涤处理2次，干燥制得近似于图2g和图2h所示，以及近似于图3、图4中d曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例8

利用橙汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、橙汁的制备

将橙子洗净去皮，将80g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤1次，然后向滤液中加入蒸馏水得到90mL橙汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取3.0525gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液250mL。称取1.7755g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的Na₂SO₄溶液250mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将20mL橙汁与40mLBaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加40mLNa₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置24h；交替进行离心分离和洗涤处理1次，干燥制得如图2g和图2h所示，以及如图3、图4中d曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例9

利用橙汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、橙汁的制备

将橙子洗净去皮，将200g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到200mL橙汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取3.4566gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液332mL。称取2.8927gK₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的K₂SO₄溶液166mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将橙汁与BaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加K₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置36h；交替进行离心分离和洗涤处理3次，干燥制得近似于图2g和图2h所示，以及近似于图3、图4中d曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例10

利用胡萝卜汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、胡萝卜汁的制备

将胡萝卜洗净去皮，将50g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到80mL胡萝卜汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取33.8386gBa(NO₃)₂，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Ba(NO₃)₂溶液200mL。称取2.8408g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的Na₂SO₄溶液200mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将胡萝卜汁与Ba(NO₃)₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加Na₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置12h；交替进行离心分离和洗涤处理2次，干燥制得近似于图2i和图2j所示，以及近似于图3、图4中e曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例11

利用胡萝卜汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、胡萝卜汁的制备

将胡萝卜洗净去皮，将200g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤2次，然后向滤液中加入蒸馏水得到200mL胡萝卜汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取3.4566gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液332mL。称取2.8927gK₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.1mol/L的K₂SO₄溶液166mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将胡萝卜汁与BaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加K₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置36h；交替进行离心分离和洗涤处理3次，干燥制得近似于图2i和图2j所示，以及近似于图3、图4中e曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

实施例12

利用胡萝卜汁合成微米级硫酸钡粒子，合成步骤如下：

①、胡萝卜汁的制备

将胡萝卜洗净去皮，将80g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤1次，然后向滤液中加入蒸馏水得到90mL胡萝卜汁。

②、含Ba²⁺、SO₄ ^2-溶液的配制

称取3.0525gBaCl₂·2H₂O，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的BaCl₂溶液250mL。称取1.7755g无水Na₂SO₄，溶于蒸馏水中配制成浓度为0.05mol/L的Na₂SO₄溶液250mL。

③、微米级硫酸钡粒子的合成

将20mL胡萝卜汁与40mLBaCl₂溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加40mLNa₂SO₄溶液。充分反应后，室温放置24h；交替进行离心分离和洗涤处理1次，干燥制得如图2i和图2j所示，以及如图3、图4中e曲线所示的微米级硫酸钡粒子。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种微米级硫酸钡粒子的合成方法，通过含有SO₄ ^2-和Ba²⁺或Ba²⁺络合物的溶液形成的反应体系合成，其特征在于：该反应体系中还包括有用于调控所合成粒子的尺寸和形貌以形成微米级硫酸钡粒子的生物分子；

所述生物分子源自于由蔬菜或水果所形成的汁液；

所述汁液为猕猴桃汁、西红柿汁、橙汁或胡萝卜汁；

将汁液与Ba²⁺溶液混合均匀，搅拌条件下缓慢滴加SO₄ ^2-溶液，使反应体系中Ba²⁺和SO₄ ^2-的摩尔比为1:1；充分反应后，室温放置12～36h；交替进行离心分离和洗涤处理，干燥制得粉末状微米级硫酸钡粒子。

2.根据权利要求1所述的微米级硫酸钡粒子的合成方法，其特征在于：所述Ba²⁺溶液为BaCl₂溶液，所述SO₄ ^2-溶液为Na₂SO₄溶液，反应体系中汁液、BaCl₂溶液和Na₂SO₄溶液的体积比为0.4～0.6:1:1。

3.根据权利要求2所述的微米级硫酸钡粒子的合成方法，其特征在于：所述汁液的制备方法为：将猕猴桃、西红柿、橙子或胡萝卜洗净去皮，将50～100g去皮的果肉以及适量蒸馏水放入研钵中，交替进行研磨和过滤至少一次，然后向滤液中加入蒸馏水得到80～100mL汁液。

4.一种如权利要求1或2或3所述合成方法制备的微米级硫酸钡粒子，其特征在于：所述汁液为猕猴桃汁，所述微米级硫酸钡粒子为边缘带齿的微米片，微米片的宽度为0.5～3μm，微米片的厚度为0.1～0.5μm。

5.一种如权利要求1或2或3所述合成方法制备的微米级硫酸钡粒子，其特征在于：所述汁液为西红柿汁，所述微米级硫酸钡粒子为表面带刺球的微米球，微米球的球体直径为1～4μm，微米球表面刺球的直径为0.1～0.5μm。

6.一种如权利要求1或2或3所述合成方法制备的微米级硫酸钡粒子，其特征在于：所述汁液为橙汁，所述微米级硫酸钡粒子为微米棒和微米球，微米棒的长度为0.1～1μm，微米球的球体直径为0.1～1μm。

7.一种如权利要求1或2或3所述合成方法制备的微米级硫酸钡粒子，其特征在于：所述汁液为胡萝卜汁，所述微米级硫酸钡粒子为微米球，微米球的球体直径为0.1～1μm。