CN103880082B - 一种钼酸盐梭状纳米针晶体的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种钼酸盐梭状纳米针晶体的制备方法。步骤：取一定量的邻菲罗啉溶于氯仿中，剧烈搅拌一定时间，制成含载体的液膜；将处理过的混合纤维素酯微孔滤膜干燥后放入上述液膜中浸泡一定时间，制成支撑液膜（SLM），取出，用滤纸将其表面处理干净；取SLM固定在反应装置中，形成两个隔离的溶液体系，再将钼酸钠和硝酸钡分别加入两个溶液体系中，再将形貌调修试剂添加在钼酸钠溶液体系中；反应一定时间后，将钼酸钠体系中的产物离心分离，在用水、丙酮和无水乙醇各清洗数次，最后将制得的钼酸钡保存在无水乙醇中。本方法为工业化生产钼酸钡梭状纳米针晶体提供一种可能，而且在室温条件下制备，设备简单，不需要外加动力，具有明显的优势。

Description

一种钼酸盐梭状纳米针晶体的制备方法

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，具体涉及一种支撑液膜法调控合成钼酸钡梭状纳米针晶体的方法。

背景技术

     纳米材料具有特异的理化性质，比如表面效应、小尺寸效应、力学性能、电子传输性和热稳定性等，使其成为光、电等领域的研究热点之一，而纳米材料的理化性能一定程度上依赖其形貌和尺寸，因而对形貌的控制在纳米科技领域具有举足轻重的地位。现在，人类赖以生存的生态环境日益恶化、各种资源逐渐匮乏。如何充分的利用可再生资源太阳能，降解环境污染物和提供清洁能源，造福全人类，是环境、化学、能源等领域的重要研究课题。

最近研究表明，具有白钨多矿结构的钼酸盐由于其独特的构造，使其成为一类非常重要的新型光电功能材料。在X射线、紫外等光的激发下，钼酸盐能够发射绿光，因而在高能粒子探测、闪烁计算器、X射线增感屏、激光等科技领域具有广泛的应用前景。尤其是具有白钨矿结构的ABO4型（A= Pb、Ca、Sr、Ba；B=Mo）钼酸盐是近来研究的热点之一。

近年来，研究人员尝试了各种方法制备具有白钨矿结构的钼酸盐材料，成功制备不同形貌的微、纳米材料。已报道的钼酸盐材料的制备方法主要有：微波辅助法制备纳米粉体；生物模板法制备不同形貌的微、纳米材料；水热法制备纳米材料；电化学法合成纳米薄膜等。虽然上述方法能够成功合成具有白钨矿结构的钼酸盐，但是存在以下不足：需要的仪器复杂、需要高温高压、需要表面活性剂等。

发明内容

本发明是要解决现有制备钼酸盐纳米材料的方法存在成本高和操作复杂等问题，而提供一种简单绿色环保的制备钼酸盐梭状纳米针晶体的方法。

本发明采用的制备方法是支撑液膜法（SLM）。SLM体系包括三部分：聚合物支撑体、载体和两相溶液，载体通常溶解在有机溶剂里。SLM体系选用的载体一般具有选择性传输的功能，而该体系有逆向浓度传输和生物矿化进行无机材料自组装的特点。

本发明是关于一种钼酸盐梭状纳米针晶体的制备方法，通过以下技术方案来实现：

（1）将邻菲罗啉（Phen）溶于氯仿配成一定浓度溶液（A），在3000rpm的转速剧烈搅拌15 min，制成含载体的液膜（B）。

（2）取混合纤维素酯微孔滤膜（C），清洗干净，干燥，浸入B体系，浸泡48 h。取出，用滤纸将C表面处理干净，制成支撑液膜（D）。

（3）将D固定在反应装置中，分别将0.01M的钼酸钠溶液（E）和0.1M的硝酸钡溶液添加到D两侧。再将0.2 M的乙二胺添加到E中。反应24h，取E一侧的产物，离心分离，用水、丙酮、无水乙醇反复各清洗6次，得到最终产物钼酸钡梭状纳米针晶体，将其储存在无水乙醇中。

本发明的优点在于：一、本发明所制备的钼酸钡材料具有比较好的梭状针形结构，可用于催化、光电等领域；二、本发明制备的钼酸钡梭状纳米针晶体的长度大约为10-15 μm，直径大约为2 μm；三、本发明所需原料均可以从市场购得，并且制备过程简单、易操作。

附图说明

图1为实施例1的扫描电镜图。

图2为实施例2的扫描电镜图。

图3为实施例1的XRD图。

图4为实施例2的XRD图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。实施例中参与反应体系的所有原料均为市售，硝酸钡、钼酸钠、邻菲罗啉、三氯甲烷（氯仿）、乙二胺、混合纤维素酯微孔滤膜、丙酮、无水乙醇（AR级）均购于上海国药集团，以上试剂均为分析纯，直接使用。

实施例一

第一步，将0.2 g邻菲罗啉溶解于80 mL氯仿中，以3000 rpm的转速剧烈搅拌约15 min，制成含载体的液膜（A）；将清洗处理过的混合纤维素酯滤膜干燥后，放入A，浸泡48 h，形成支撑液膜（B）；取出B，用滤纸处理表面，得到C。

第二步，将C固定到反应装置中，形成两个隔离体系；配制0.1 M的钼酸钠和硝酸钡溶液各20 mL，分别添加到两个隔离体系中。反应24 h，将钼酸钠溶液一侧的产物离心分离后，用去离子水、丙酮、无水乙醇各清洗6次，将产物保存在无水乙醇中。

(1)由场发射扫描电子显微镜(Philips公司，XL-30E，SEM),设定扫描电压

3KV,放大倍数0.1和0.5万倍（图1）条件下可以看出，制备出的钼酸钡表面光滑，呈梭状。

(2) X-射线粉末衍射仪（XRD, Bruker AXS, D8-Advance, 德国，Cu Ka, k = 0.15405 nm, 电压为40 Kv, 电流为100 mA，扫描速率为0.02 ^oC/S，扫描的角度范围为10-70°，可以看出制备出的样品匹配于(PDF#72-0747)。如图3所示。

实施例二

第一步，将0.2g邻菲罗啉溶解于80mL氯仿中，以3000rpm的转速剧烈搅拌约15min，制成含载体的液膜（A）；将清洗处理过的混合纤维素酯滤膜干燥后，放入A，浸泡48h，形成支撑液膜（B）；取出B，用滤纸处理表面，得到C。

第二步，将C固定到反应装置中，形成两个隔离体系；配制0.1M的钼酸钠和硝酸钡溶液各20mL，分别添加到两个隔离体系中，再配制2mL 0.01M的乙二胺添加到钼酸钠溶液中；反应24h，将钼酸钠溶液一侧的产物离心分离后，用去离子水、丙酮、无水乙醇各清洗6次，将产物保存在无水乙醇中。

 (1)由场发射扫描电子显微镜(Philips公司，XL-30E，SEM),设定扫描电压3KV,放大倍数0.3和0.75万倍（图2）条件下可以看出，制备出的钼酸钡晶体呈梭状纳米针。

(2) X-射线粉末衍射仪（XRD, Bruker AXS, D8-Advance, 德国，Cu Ka, k = 0.15405 nm, 电压为40 Kv, 电流为100 mA，扫描速率为0.02°C/S，扫描的角度范围为10-70°，可以看出制备出的样品匹配于(PDF#72-0747)。如图4所示。

Claims (1)

1.一种钼酸盐梭状纳米针晶体的制备方法，其特征在于，包括：

第一步，将0.2g邻菲罗啉溶解于80mL氯仿中，以3000rpm的转速剧烈搅拌约15min，制成含载体的液膜A；将清洗处理过的混合纤维素酯滤膜干燥后，放入A，浸泡48h，形成支撑液膜B；取出B，用滤纸处理表面，得到C；

第二步，将C固定到反应装置中，形成两个隔离体系；配制0.1M的钼酸钠和硝酸钡溶液各20mL，分别添加到两个隔离体系中，再配制2mL 0.01M的乙二胺添加到钼酸钠溶液中；反应24h，将钼酸钠溶液一侧的产物离心分离后，用去离子水、丙酮、无水乙醇各清洗6次，将产物保存在无水乙醇中。