CN104271503A - 爆炸纳米金刚石材料纯化方法以及其产物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及爆炸纳米金刚石材料从包含水不溶性金属的杂质中的温和的、无酸和无碱的纯化方法且涉及其产物。由此获得的产物包含纳米金刚石和包含金刚石的爆炸共混物。通过在升高的温度下用浓度为0.5-20wt.％的螯合剂的水溶液或水-有机溶液对爆炸纳米金刚石材料进行冲击处理来实施本发明的方法，其中爆炸纳米金刚石材料与未稀释螯合剂的重量百分比基本上是1比0.2。在螯合剂溶液中的爆炸纳米金刚石材料的冲击处理可以包括在温度最高达约300℃和高压的密封室中煮沸、超声破碎、空化分解、和苛刻处理。所述方法提供在所得产物中至少5倍减少的含金属杂质，其中这样的元素如铬和铁的含量被减小到可忽略不计的量。

Description

爆炸纳米金刚石材料纯化方法以及其产物
技术领域
本发明涉及爆炸纳米金刚石材料(detonation nanodiamond material)纯化方法，尤其是，涉及从水不溶性含金属杂质中纯化所述材料的温和的方法。
背景技术
通过爆炸含碳爆炸物料所产生的各种形式的含爆炸金刚石的材料(detonation diamond-containing material)是已知的。例如，为了产生含爆炸金刚石材料，该材料可以对应于碳的纳米金刚石形式和非金刚石形式的各种混合物，采用了具有负氧平衡的爆炸物，其包含三硝基甲苯(TNT)和环三亚甲基三硝胺(RDX)。通过爆炸合成可以获得的产物可以含有包含金刚石的爆炸共混物(DB)和爆炸纳米金刚石(DND)，其中在从非金刚石碳和含金属杂质中化学纯化DB以后可以提取后者。
包含金刚石的爆炸共混物物理上对应于纳米金刚石和非金刚石碳形式的复杂混合物，其中DB颗粒一般包括4-6nm的金刚石核心，其被X射线无定形碳所包围。按照调查研究(Dolmatov V.Y.,Detonation synthesisultradispersion diamonds,S-Petersburg,2003,RU2230702)，最接近于金刚石核心的非金刚石碳对应于变形的金刚石相核的聚集的超小颗粒，由于游离碳的耗尽，上述颗粒确实转化为金刚石。基于DB颗粒的碳原子的总量，围绕非金刚石碳原子的金刚石核心的总量平均是50-70％。这样的颗粒的外部边界对应于具有最高程度的无序和最高反应性的非金刚石碳。基于这个原因，甚至通过弱氧化剂也容易氧化DB颗粒的外部非金刚石碳层。
借助于通过在压力下硝酸水溶液的DB处理，爆炸纳米金刚石可以进而提取自上述DB。按照RU2100389，分两个阶段在液相中进行DND纯化过程，其中第一阶段包括在80-180℃的温度范围内通过50-99％硝酸的水溶液来处理DB，以及第二阶段包括在约250℃下通过10-40％硝酸的水溶液来处理DB。产生的DND颗粒包含4-6nm金刚石核心，在它的外围上包围有最耐氧化的非金刚石碳的非常薄的层(约0.4-0.1nm)。在由DB产生DND颗粒以后，在化学纯化过程中，几乎所有的非金刚石碳都被气化。研究(Dolmatov V.Y.,Detonation Nanodiamonds.Production,properties,application.S-Petersburg-Professional,2011)已经表明，上述DND颗粒对应于复杂的物体，从而保留三层结构，所述结构包括：直径为4-6nm的金刚石核心，其包括包含在颗粒中的碳原子的总量的70-90％；围绕核心的厚度为0.4-0.1nm并包含非金刚石(X射线无定形)碳的过渡性碳壳，其是最耐氧化的并可以包括包含在颗粒中的碳原子的总量的30-10％；以及表面层，其包含碳原子以及包括在原始爆炸组合物中的氮、氧和氢杂原子，这些原子产生各种官能团。然而，非金刚石碳既不形成单独的相也不形成单独的颗粒。金刚石和非金刚石碳形式的差别在于原子的电子态以及在液相氧化剂中的化学反应性。高质量DND可以包含0.4-1.5wt.％的非金刚石碳。
然而，在各种应用技术中阻止DB和DND的有效利用的主要问题是在其中存在含金属杂质。重金属，尤其是铁,，引起爆炸纳米金刚石颗粒聚集，增加已经存在的聚集物的尺寸，并降低纳米金刚石悬浮液的稳定性(Aleksensky et al,Nanoscience and Nanotechnology Letters(3):68-74,2011)。虽然爆炸纳米金刚石在聚合物化学、超精抛光、油和润滑剂、电镀、医学和生物学中的许多应用需要从主要干扰杂质(由包含不可燃的水不溶性金属的化合物表述)中相当程度的纯化，但在大多数市售产品中金属污染物的含量仍然过高。那些含金属杂质最常见地作为关键过程的不希望的催化剂或抑制剂，其中预计仅包含爆炸纳米金刚石的材料将工作。不可燃杂质的主要代表有那些金属的氧化物，其构成爆炸室外壳、起爆剂(detonator，雷管)导线和起爆剂本身。
用于化学DB纯化和DND后纯化的过程的常见试验的目标在于通过主要采用液相氧化剂来立即除去非金刚石碳和含金属杂质，其能够在反应区中提供高浓度的试剂，因此能够确保高反应速度(RU2230702；RU2100389；Dolmatov V.Y.,Detonation Nanodiamonds.Production,prpertoes,application.S-Petersburg-Professional,2011)。由于在高温下液相氧化以合理的速度发生，所以氧化性混合物制备自高沸点酸，如HClO4、H3PO4、H2SO4并添加有活性氧化剂，如HNO3、NaClO4、CrO3、K2CrO7等。然而，HClO4的使用是危险的和昂贵的。众所周知的是(例如，RU2230702)，在硫酸中的三氧化铬(CrO3)最常用于DND生产。因此，纯化过程包括通过煮沸硫酸几小时来处理DND。此过程是简单的，但是是有毒的，这是由于在溶液中以及在提取的DND聚集体中均存在大量的Cr+6。由多次洗涤DND去除微量酸和铬所引起的铬外流也是有害的。硝酸水溶液的使用成功地解决了与外流和废物有关的若干问题，然而，此过程是复杂的，因为要在高温(约230℃)和高压(最高达100个大气压)下进行，并且需要特殊设备。
用于从非金刚石碳和/或含金属杂质中选择性纯化DB的方法也是已知的。因此，在RU2019502中，通过用臭氧来氧化DB以实现包含金刚石的爆炸共混物的非金刚石碳纯化，以及在RU2168462中，则通过在空气气氛中并在380-440℃下加热DB来进行纯化。RU2019502的方法是相当昂贵的以及危险地爆炸性的，因此按照RU2168462的方法的实施是危险的，这是因为可能会点燃其中包含的DB和DND。同时，那些方法并没有解决从含金属杂质中纳米金刚石产物的纯化的关键问题，因此仍然需要用苛刻氧化性混合物进行处理。因此，通过最一般的‘铬’方法加以纯化的DND仍然包含显著量的包含不可燃的水不溶性金属的杂质，包括CrO3、Cr2O3，以及来自多种CrO、Cr3O4、CrO2、Cr5O12、Cr2O5、Cr6O15和Cr3O8的其它铬氧化物。杂质，在DB中最广泛存在的，包括FeO、Fe3O4、CuO、Cu2O、ZnO和少量的MnO和NiO。几乎所有的这些化合物都不溶于水，并且在用酸和碱进行处理以后被部分地除去。按照RU2046094，通过煮沸浓硝酸3-5小时来处理DB，目前可以除去10-15％的含金属杂质和5-7％的最为活性的非金刚石碳。
DB在聚合物化学中的使用以及作为油和润滑剂的添加剂需要基本上完全去除含金属杂质，同时不影响在各种过程中起重要作用的非金刚石碳。此外，对于DND在医学和生物学中的使用，非常重要的是，除去毒性铬、铜和锰。然而，出于若干原因，某些包含纳米金刚石的材料的酸性或碱性处理有时可能是不能接受的。例如，DB的酸性处理将减少不可燃的(主要为包含金属的)杂质的量3-4倍，而先前部分纯化的DND的相同处理将不会有任何影响，这是因为在这样的处理以后DND颗粒聚集成几乎不可破坏的物体，以及酸进入到封装的金属氧化物颗粒是非常有限的。碱水溶液，如КОН或NaОН，的使用是危险的，这是因为在高温下在其碱处理以后，DB和DND倾向于点燃。
因此期望提供有效的方法来产生相对于包含金属的杂质，如有毒的Cr或诱导聚集的Fe，具有相当高程度纯度的爆炸纳米金刚石材料，例如，上述方法可以用作任何市售爆炸纳米金刚石材料的后纯化程序。将是进一步期望的是，所述方法将是非侵蚀性的、较低毒性的和生态上有益的。
发明内容
本发明的目的是通过实施按照本发明的某些实施方式的爆炸纳米金刚石纯化方法来至少部分地缓解上述问题。
尤其是，本发明的目的是开发一种无酸-碱制造方法，用来显著降低含金属杂质中的包含金刚石的爆炸共混物和/或爆炸纳米金刚石，以及提供其产物，其中通过提供这样的条件，其用于将水不溶性化合物转化成水溶性盐，以及使得封装的水不溶性化合物能够与特异性活性的络合物相互作用(在激活纳米金刚石聚集体的分解以后)，同时不影响非金刚石碳的活性部分。通过所述方法加以纯化的爆炸纳米金刚石可以特别适用于医学应用，其中没有铬是绝对要求。
通过按照本发明的用于从水不溶性的不可燃的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的无酸-碱方法的各种实施方式来实现上述目标。
在本发明的一个方面，按照本发明的实施方式，提供了用于从水不溶性的不可燃的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的方法，所述方法包括获得爆炸纳米金刚石材料在螯合剂溶液中的悬浮液，在高温下冲击处理在螯合溶液中的所述爆炸纳米金刚石材料，以及由冲击处理的爆炸纳米金刚石材料中提取爆炸纳米金刚石质物块(detonation nanodiamond mass)。
在本发明的优选的实施方式中，提供了上述纯化方法，所述方法涉及使用所列化合物的至少一种作为螯合剂和/或至少两种所列化合物的混合物，所述化合物是2,3-二巯基-1-丙烷磺酸钠、乙二胺四乙酸二钠盐二水合物、硫脲、硫氰酸钾、双氰胺和六亚甲基四胺。其它化学上和技术上适宜的螯合剂也可以用于所述实施方式的方法的目的。按照上述优选实施方式，旨在用于纯化的起始爆炸纳米金刚石材料是干燥的。
在另一种基本上另外的实施方式中，提供了上述纯化方法，其中采用螯合剂的水溶液。
在另一种基本上另外的实施方式中，提供了上述纯化方法，其中采用螯合剂的水-有机溶液。
在进一步的实施方式中，提供了上述纯化方法，所述方法包括借助于煮沸所述悬浮液来冲击处理在螯合剂中的爆炸纳米金刚石材料悬浮液。
在进一步的实施方式中，提供了上述纯化方法，所述方法包括借助于传播超声波通过所述悬浮液来冲击处理在螯合剂中的爆炸纳米金刚石材料悬浮液。
在进一步的实施方式中，提供了上述纯化方法，所述方法包括借助于对所述悬浮液施加空化分解(cavitational disintegration)来冲击处理在螯合剂中的爆炸纳米金刚石材料悬浮液。
在更进一步的实施方式中，提供了上述纯化方法，所述方法包括借助于在密封室中在升高的压力下使所述悬浮液达到最高达约300℃的温度来冲击处理在螯合剂中的爆炸纳米金刚石材料悬浮液。
在进一步的实施方式中，提供了上述纯化方法来能够生产爆炸纳米金刚石，其基本上纯化自包含水不溶性的不可燃的金属杂质。按照本实施方式，相比与原始爆炸纳米金刚石材料，在爆炸纳米金刚石产物中的包含水不溶性的不可燃金属的杂质的含量减少约5倍。
在进一步的实施方式中，提供了上述纯化方法来能够生产包含金刚石的爆炸共混物，其基本上纯化自包含水不溶性的不可燃的金属杂质，所述共混物对应于碳的纳米金刚石形式和非金刚石形式的混合物。按照本实施方式，相比与原始干爆炸纳米金刚石材料，在包含金刚石的爆炸共混物产物中的包含水不溶性的不可燃金属的杂质的含量可以减少约5倍，以及碳的非金刚石形式的含量可以减少约30-50倍。
在本发明的另一个方面，提供了包含爆炸纳米金刚石的产物，其是通过任何上述实施方式的纯化方法所获得。
在一些实施方式中，提供了通过上述实施方式的方法所获得的包含金刚石的爆炸共混物产物，其基本上纯化自金属污染物，尤其是纯化自铬和铁。
在一些实施方式中，提供了通过上述实施方式的方法所获得的纳米金刚石产物，其基本上纯化自金属污染物，尤其是纯化自铬和铁。
在本公开中，术语“螯合剂”是指一种物质，其分子可以形成与单个金属离子的若干键。
在本公开中，术语“不可燃杂质”是指含金属杂质，主要代表有那些金属的氧化物，其构成爆炸室外壳、起爆剂导线和起爆剂，其中在爆炸合成期间，金属颗粒被捕获或封装进入爆炸纳米金刚石聚集物中，上述聚集物不容易通过常用的冲击方法加以破坏。
在本公开中，术语“干爆炸纳米金刚石材料”基本上是指干燥的，例如，粉状的，纳米金刚石材料，其获自爆炸合成，并且可以通过苛刻的酸性方法加以纯化；或商业购得的干燥的纳米金刚石材料，其中上述纳米金刚石材料包含含有金属的不可燃杂质并用作本发明的方法的原材料。
在本公开中，术语“爆炸纳米金刚石物块”基本上是指经纯化的爆炸纳米金刚石材料，其提取自冲击处理的原始干爆炸纳米金刚石材料并含有包含金刚石的爆炸共混物和爆炸纳米金刚石(通过本发明的方法加以纯化)。
在本公开中，术语“Unithiol”是指一种化合物，其通常被称为2,3-二巯基丙烷磺酸钠或DMPS。
在本公开中，术语“Trilon B”是指一种化合物，其通常被称为乙二胺四乙酸二钠盐二水合物或EDTA二钠盐。
在本公开中，术语“乌洛托品(Urotropin)”是指一种化合物，其通常被称为六亚甲基四胺或六胺。
在本公开中，缩写词“DMSO”和“DMFO”是指化合物，其通常分别被称为二甲亚砜和二甲基甲酰胺，两者均是常用的有机溶剂。
在本公开中，所有测量结果是以重量百分比单位(wt％)给出并且是指特定元素在化合物中或特别成分在混合物中的浓度。因此，在本公开中，以wt％为单位表示的测量结果是指所期望的材料的干物质浓度，或是指在溶液、分散体、悬浮液等中所期望的材料/干物质量的浓度。
通过考虑具体实施方式，包括其实施例和附表，本发明的不同的实施方式将变得显而易见的。
具体实施方式
在本文中参照实施例和附表，更详细地披露了本发明的各种实施方式。以示例的方式来进行披露，但不是限制性的并且并不偏离专利权利要求的范围。
商业上或通过爆炸具有负氧平衡(表1)的含碳爆炸物，可以获得用于披露的纯化方法的干爆炸纳米金刚石材料。可以理解的是，通过常用方法获得的爆炸纳米金刚石材料经常包含金属杂质，尤其是，大量的Cr，其来自在煮沸硫酸中通过CrO3的纯化(表1，DND-III，CrO3)。从市场上购买的爆炸纳米金刚石通常含有足够大量的铁，在一些特定应用中其是无法容忍的。
本发明的纯化方法尤其适用于从含金属杂质例如以金属氧化物的形式来纯化干纳米金刚石材料，其是预先产生的或其它地方购买的。
本文披露的纯化方法并不涉及使用任何苛刻化合物，如强酸和/或强碱，所以它将被称为‘温和的’。
按照本发明的优选实施方式从水不溶性的不可燃的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的方法至少包括以下步骤：
-获得干爆炸纳米金刚石材料在螯合剂溶液中的悬浮液；
-在高温下，冲击处理在螯合溶液中的所述爆炸纳米金刚石材料；以及
-从冲击处理的爆炸纳米金刚石材料中提取爆炸纳米金刚石物块。
原始爆炸纳米金刚石材料可表示为包含金刚石的爆炸共混物和爆炸纳米金刚石中的一种。按照一些实施方式，原材料可以是干燥的。表1表明，通过爆炸合成获得的所述原材料包含大量的金属氧化物。
用于所述方法的螯合剂列于表2并且包括2,3-二巯基丙烷磺酸钠(在本文中称作Unithiol)、乙二胺四乙酸二钠盐二水合物(在本文中称作TrilonB)、硫脲、硫氰酸钾、双氰胺和六亚甲基四胺(在本文中称作乌洛托品)。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，还可以使用化学特性适用于本文披露的方法目的的任何其它螯合剂。
可以通过采用水或水-有机溶剂，在水溶液中或在水-有机溶液中来提供上述螯合剂。实验证明，螯合剂在溶剂中的最佳浓度为0.5-20wt％。如果螯合剂的浓度低于0.5wt％，那么则需要太多的溶剂，从而导致太低浓度的活性螯合剂和漫长的过程。因此，借助于0.5wt％螯合剂，需要2-3小时的冲击处理，以降低主要干扰元素如Cr、Fe、Cu、Zn、Mn的浓度。不管螯合剂的浓度是否是0.2wt％，通过20小时处理，可以实现相同结果。因此，过程效率会降低并且为进行纯化所必要的动力量会增加。无论螯合剂的浓度是否高于20wt％，原始干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液变得如此粘稠，以致在冲击处理过程中所述悬浮液的混合受到阻碍。如果是这样的话，那么为了减少主要干扰金属的量两倍，则处理时间必须是4-5倍，例如从2-3小时到10-12小时。
按照本发明的实施方式，适用于处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液的冲击处理方法可以包括下列过程中的至少一种：
-煮沸处于螯合剂溶液中的爆炸纳米金刚石材料的悬浮液；
-传播高功率超声波(1.5kWt)通过处于螯合剂溶液中的爆炸纳米金刚石材料的悬浮液；
-空化分解处于螯合剂溶液中的爆炸纳米金刚石材料的悬浮液；
-在密封室中在升高的压力下使处于螯合剂溶液中的爆炸纳米金刚石材料的悬浮液达到最高达约300℃的温度。
通过参照以下实施例，将进一步披露根据其实施方式的本发明的方法。在所有实施例相关的表中，在纯化以后，元素金属杂质含量的降低和升高是用箭头表示，分别指向下和指向上，分析值则是在附近给出。在适当的实施例表中，原始包含金刚石的爆炸共混物DB1由工厂“Electrochimpribor”，Lesnoy，俄罗斯制造，其中爆炸纳米金刚石(DND)含量为31.66wt.％；原始DB2由科学生产联合体“Sinta”,Minsk,Belarus制造，其中DND含量为64.40wt.％；以及原始DB3由公司“Diamond Center”S-Petersburg制造，其中DND含量为58.03wt.％。
实施例1.从包含水不溶性的不可燃金属的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的方法，同时通过煮沸处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液来实现冲击处理。
该方法如下进行：将15g粉状的螯合剂(在本文中为Unithiol)溶解于300ml水，同时加热至40-50℃，因此获得4.8％溶液，在其中进一步引入15g干爆炸纳米金刚石材料(在本文中为DND)。将获得的悬浮液混合成均匀状态并煮沸。在煮沸过程中，悬浮液变得粘稠和均匀。在煮沸过程已持续0.5、1、1.5或3小时以后，将悬浮液放入700ml室温去离子水。DND快速沉降到罐的底部，并且澄清的溶液具有强烈的紫色。在沉降3-15小时以后，将没有可见痕量的DND的澄清水层放入收集罐以最大限度地减少材料损失。将干净的去离子水再次倒入沉降的DND，充分混合悬浮液并放置3-15小时。将澄清水层再次放入收集罐。这样重复上述过程五或六次，直到澄清水层获得浅紫色。随后，在700ml去离子水中煮沸DND残余物约半小时，让DND沉降半小时，并将澄清水放入罐。然后在干净的水中重复煮沸两次或三次。随后，干燥DND沉降物并分析不可燃杂质、可氧化碳含量、和元素含量。
利用包含金刚石的爆炸共混物(DB)或爆炸纳米金刚石(DND)作为原始干爆炸纳米金刚石材料来实施上述示例性方法的结果示于表3-5。在进行的实验中经受变化的变量是螯合剂、原始干爆炸纳米金刚石材料与螯合剂的比率、以及溶剂。在所有进行的实验中使用相对于螯合金属化学计量过量的螯合剂，这是因为螯合剂难以进入封装的金属氧化物，因此，与不溶性化合物的复合物形成的反应受到阻碍。
按照表3-5，在溶剂中冲击处理干爆炸纳米金刚石材料期间，螯合剂的使用对含金属杂质的减少具有显著影响。因此，在存在螯合剂的条件下，经纯化的DND的元素含量分析显示，Cr的量降低1.4-3倍，Fe的量降低1.5-7.3倍，Cu的量降低1.3-3倍，Zn的量降低1.5-7倍，Ni的量降低2-5倍，Ti的量降低2-7倍，Mn的量降低1.5-4倍，Na的量降低2-10倍.。Са、Al和Mg含量的变化取决于所使用的螯合剂，但平均趋向于减少约两倍。不可燃杂质的总量减少1.5-2.5倍，在实施例6中获得最好的结果(表3)(2.5倍减少，螯合剂双氰胺)。
将螯合剂溶解于水-有机溶剂，如二甲亚砜、乙醇或二甲基甲酰胺的水溶液(表4)，并不改变螯合剂与含金属杂质的相互作用的总体模式。因此，在所有实验中，Cr量已减少并包括1.6-3.4倍、Fe为2,3-9倍、Cu为3-4倍。在这里，硫氰酸钾作为最好的螯合剂，其加入量取决于可除去的金属的数量和尺寸(实施例10，表4)。
螯合剂对DB纯化的影响(表5)证明是与上述DND纯化相同。因此，可以减少金属杂质的总量1.5-3.2倍，并且借助于硫氰酸钾和双氰胺的(1:1)混合物作为螯合剂以及螯合剂在水中的浓度等于约4.8wt.％(实施例15，表5)则获得最好结果(3.2倍减少)。通过采用双氰胺，Cr含量可以减少9倍(实施例17)，Fe含量可以减少1.9-3.3倍，其取决于使用的螯合剂和处理时间，以及Mn含量可以减少1.5-3倍。Cu的量可以减少1.5-11倍，其中在实施例15中获得最好结果。Zn含量可以减少1.5-156倍，其中在实施例14中采用硫脲获得最好结果。
实施例2.从包含水不溶性的不可燃金属的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的方法，同时通过传播高功率超声波通过处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液(超声破碎)实现冲击处理。
处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料，所述材料包含DND或DB，的含水悬浮液的制备类似于实施例1。将超声装置探头放入包含300ml爆炸纳米金刚石材料悬浮液的耐热玻璃碗。必须实验探头浸入的深度以获得共振频率。将超声装置调节到最大功率。可以通过倒入新鲜去离子水来补偿蒸发的水。周期性地搅拌悬浮液，同时其期间关闭超声。在超声破碎过程中，发生DND和DB聚集体的部分破坏，并且系统DND(或DB)–H2O–螯合剂变得更粘稠且难以混合。然而，在没有机械搅拌的条件下，爆炸纳米金刚石材料纯化的效率会降低。类似于实施例1，进行从复合金属盐和过量的螯合剂中提取洗涤超声破碎冲击处理的爆炸纳米金刚石材料，以及元素分析也是如此。利用爆炸纳米金刚石(DND)或包含金刚石的爆炸共混物(DB)作为原始干爆炸纳米金刚石材料来实施上述示例性方法的结果相应地示于表6和7。
按照表6，相比于通过煮沸处理，通过超声破碎来冲击处理在螯合剂溶液中的DND悬浮液是更为有利的。DND聚集体的破坏使得螯合剂更好地进入另外封装的金属氧化物，因此促进后者才更有效的结合和抽出。此外，在超声破碎处理期间，加热DND悬浮液几乎到沸点，因而提高在螯合剂和金属氧化物之间的相互作用反应的速率。此外，在高温下，还增加了DND催化活性。
实验证明(表6)，无论什么螯合剂的使用均促进在DND中Cr含量的减少，平均为1.5-3.5倍，然而，连同Unithiol一起，3小时超声破碎处理甚至导致12倍Cr减少(实施例21，表6)。实验20是个例外，其中更加少量的螯合剂配位(DND:螯合剂比率＝1:0.2)已导致可以忽略的影响并且在总体上对在DND中的不可燃杂质的量几乎没有影响。在所有实验中，这样的重要元素如Fe的量也减少2.5-5倍；在所有实验中，Mn的量减少2.1-60倍。在大多数实验中，根据分析，没有检测到痕量Cu或其量减少1.5倍。结果是可能的是，在验18、19、21-23中从Zn中完全纯化DND；以及在实验20和24中，相应地1,5和3倍；Ni纯化也已是成功的。迄今取得的最好的实验结果是不可燃杂质的总量的约两倍减少：从1.42至0.61或0.80wt.％(实验19，Unithiol；实验23，硫脲)。
现返回参照表5，其中实验12表明，通过将干燥DB与未稀释Unithiol(按照实验结果，最好的螯合剂中的一种)的重量比保持为1至约0.3，仍然可以获得相当令人满意的结果，即不可燃杂质的总量可以减少约1.8倍，同时Fe含量可以减少2.5倍，Mn含量可以减少2倍，Cu含量可以减少1.5倍以及Zn含量可以减少1.5倍。对于干燥的DND和未稀释Unithiol，上述重量比减小至(1:0.2)导致不可燃杂质量的非常轻微下降(约1.25倍)，其中大多数的最重要的金属，如Cr、Fe、Ti、Mg、Cu根本没有显示含量变化的迹象(实验20，表6)。尽管如此，Zn的量减少1.5倍以及Mn和Ni的量减少约3倍。然而，要记住的是，在DB中的含金属杂质更容易进入螯合作用，这是因于在包含金刚石的爆炸共混物中在爆炸纳米金刚石聚集体之间的较弱的相互作用。因此，有利的是，将在干爆炸纳米金刚石材料和未稀释螯合剂之间的比率保持在不小于1:0.2的水平。
表7披露了在螯合剂溶液中DB悬浮液的超声破碎处理的实验结果。在DB中大部份的金属杂质是Fe；较少显著的是Cu和Zn。在实验25中，Fe含量减少76倍，然而，整个地，Fe含量降低2.5-40倍。Cu量减少1.5-4倍。Zn含量整个地降低3-12倍，然而，在实验25中记录到271倍减少(螯合剂Unithiol)。Ni的量减少1.5-3.5倍，Mn的量显著减少3倍，实验25是例外，其中Mn含量减少32倍。
实施例3.从包含水不溶性的不可燃金属的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的方法，同时通过对处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液施加空化分解实现冲击处理。
该方法如下进行：在65℃下将90g粉状的螯合剂溶解于900ml去离子水。在其中引入含量为92g的干爆炸纳米金刚石材料(本文中称为DND)，并搅拌混合物以获得均匀的悬浮液。在65-80℃下使产生的悬浮液经受空化处理14分钟，因此所述悬浮液倾向于凝固。在将500ml水加入悬浮液之后，在60℃下进行另一轮空化处理3分钟。将悬浮液分为两个相等的部分。一个部分在70℃下经受空化处理13分钟，以及第二部分除空化处理之外还在25至75℃的温度下经受超声破碎(400瓦，频率为22kHz)15分钟。类似于实施例1，从复合金属盐和过量的螯合剂中对空化冲击处理的爆炸纳米金刚石材料进行提取洗涤，以及元素分析也是如此。
类似于实施例1，从复合金属盐和过量的螯合剂中对超声破碎冲击处理的爆炸纳米金刚石材料进行提取洗涤，以及元素分析也是如此。利用爆炸纳米金刚石(DND)或包含金刚石的爆炸共混物(DB)作为原始干爆炸纳米金刚石材料来实施上述示例性方法的结果相应地示于表8和9。
按照表8的数据，对处于各种螯合剂中的DND悬浮液的空化冲击导致Cr含量减少1.5-3倍。借助于在DMSO水溶液中的Unithiol获得最好的结果(3倍减少)(实验34)。在空化冲击以后的另外的超声破碎还导致Cr含量的1.5-2倍减少。然而，甚至在没有超声破碎的条件下，借助于硫氰酸钾作为螯合剂Fe含量也显著下降(11倍)(实验33)。整个地，在各种螯合剂中DND悬浮液的空化处理导致Fe含量降低1.5-11倍。在实验33(硫氰酸钾，连同空化处理一起)中观察到Ti含量的最大减少(4倍)。在实验35和36(Unithiol和Trilon B作为螯合剂，相应地，连同空化和超声破碎处理一起)中，实现Ca从DND中完全去除。在DND中Na含量的减少被记录为3.5-14倍。在所有实验中，Mg含量降低1.6-9倍。在所有实验中，Mn的量减少1.5-7.5倍；在这种情况下，超声破碎处理有助于其更好除去。通过使用Unithiol和Trilon B作为螯合剂(实验31和32)，则从DND中完全去除Cu。整个地，Cu含量减少1.5-6倍。在所有实验中，除去Zn和Ni，同时借助于上述螯合剂采用对DND悬浮液的空化冲击。
按照表9的数据，在各种DB悬浮液上的空化冲击导致Cr含量减少2-6倍，同时采用包含金刚石的爆炸共混物2(实验41-43)。来自不同制造商的DB1原本并不包含任何Cr。在使用Unithiol的实验43中，获得Cr的最好结果。其中不可燃杂质的总量减少约4倍。在原始DB1中的较高Fe含量(2.5785wt.％)减少2-6倍，在实验39中借助于Trilon B，获得最好结果。原始DB2具有显著较少的Fe(0.3994wt.％)，但仍然可以减少Fe含量2-3倍，借助于Trilon B获得最好结果(实验41)。在实验42中借助于硫氰酸钾作为螯合剂，观察到Ti含量减少的最好结果(13倍)。通过在水-DMSO溶剂中，分别采用Unithiol和Trilon B作为螯合剂，在实验43(147倍)和41(10倍)中显著降低了Ca含量。在实验39中借助于Trilon B，完全去除了Al。在实验41和43中，分别借助于Trilon B和Unithiol，完全去除了Na。整个地，Na含量减少1.5-11倍。在原始DB2中，Mg含量减少2.4-3倍。在大多数实验中，Mn的含量减少2-12倍。在所有实验中，还可以减少Cu的量1.5-4.5倍，其中在实验41中借助于Trilon B获得最好结果。在所有实验中，Zn含量是1.5-12倍。在实验43中借助于Unithiol作为螯合剂，获得从Ni中DB2的完全纯化。整个地，Ni含量减少5.5-20倍。
通过表8和9的数据，很明显，上述螯合剂的任何一种不能单独地立即除去所有不受欢迎的金属杂质。在纯化期间，必须选择冲击方法和螯合剂，其取决于待纯化的产物的预期应用，而不管所述应用是否可以涉及包含金刚石的爆炸共混物、爆炸纳米金刚石或两者。整个地，空化冲击对DND和DB悬浮液的效率证明是类似于超声破碎处理的效率(实施例2)。
实施例4.从包含水不溶性的不可燃金属的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的方法，同时通过在密封室中在升高的压力下使处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液达到最高达约300℃的温度实现冲击处理。
类似于实施例1，制备处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料(所述材料包括DND或DB)的含水悬浮液。将在螯合剂溶液中的含水DND或DB悬浮液(300ml)放入配备有热电偶、防爆盘和压力传感器的钛反应釜(容积400ml)。密封反应釜并放入Rose合金的加热熔体，然后连接于过程控制和监测系统。将反应釜置于钢筋混凝土隔离室中，并将所有仪器读数显示在其上的控制面板置于不同的室中。由控制面板来设置所需要的反应釜温度(例如，225℃)和过程持续时间(例如，1小时)。在225℃下暴露以后，在1小时内压力可能略有上升，例如，从25.5至29.5大气压。在暴露以后，悬浮液的颜色取决于所使用的螯合剂和溶剂。在上述冲击处理以后，类似于实施例1，处理悬浮液。在含水或水-有机溶剂中，使用爆炸纳米金刚石(DND)和包含金刚石的爆炸共混物(DB)作为原始干爆炸纳米金刚石材料来实施上述示例性方法的结果分别示于表10和11。
依据表10的数据，很明显，在原始DND1中不可燃杂质的量减少2-3.4倍，并在实验46中借助于Unithiol获得最好结果，以及在原始DND3中杂质的水平降低1.5-2倍，其中原始DND3是指包含金刚石的爆炸共混物(DB)2，其是在230℃和约80大气压的压力下通过稀硝酸加以纯化。尤其是，在DND1中的Cr含量减少2-5倍，其中在实验46中借助于Unithiol和水-DMSO溶剂，获得最好结果。在DND3中，Cr含量减少1.9-5倍，其中借助于在水中的Unithiol(实验47)获得最好结果。在DND1中的Fe含量减少2.4-4.2倍，其中借助于在水中的Unithiol(实验44)获得最好结果。在DND3中的Fe含量减少1.7-14.3倍，其中在实验49中借助于硫氰酸钾作为螯合剂获得最好结果。在DND1中，Ti含量减少约1.5倍，Na减少5.6-22倍，Mg减少1.5-7倍，以及在DND3中1.6-3.3倍，在DND1中Mn减少1.7-12倍，在两种DND中Cu减少1.5-3倍。Zn已被转化为复合盐并从两种DND中完全除去。观察到从DND1中完全去除Ni，而在DND3中它的含量减少3-17.6倍，其中借助于硫脲获得最好结果。
表11示出，在包含金刚石的爆炸共混物的纯化过程中实施上述冲击方法的结果，其中DB来自不同的制造商，因此，要求使用不同量的爆炸纳米金刚石。因此不可燃杂质的总体减少包括2-4倍。在DB2中Cr含量减少7.5-15.5倍，其中在实验53中，借助于Trilon B获得最好结果。Fe含量减少2-5.2倍，其取决于DB和螯合剂。因此在实验51中借助于TrilonB获得最好结果。在DB2中Ti含量减少2.5-5.4倍，在所有实验中Na减少3-6倍，在DB2中Mg减少1.5-2.3倍，在所有实验中Zn减少2.3-11倍，在DB2中Ni减少2.4-3.5倍。整个地，Cu的量减少2-4倍，其中在实验51中借助于Trilon B获得最好结果(4倍减少)。
应当注意到，常见的原始干DND粉末包含微米尺寸的聚集体，其进一步包含亚微米尺寸的聚集体，后者的结构是分级的，其中孔隙率水平从核心至外壳是增加的。其核心的尺寸是约200nm，以及所述核心聚集体的特征在于必要的力。虽然以前发现(Vul et al,Diamond&Related Materials20(2011)279–284)，借助于悬浮液的传统的超声破碎处理，不可能将核心聚集体破坏成原始的4nm金刚石颗粒，但对悬浮在含水或水-有机溶剂配位体中的上述螯合剂中的爆炸纳米金刚石材料(DB和DND)的强冲击导致聚集体尺寸大大小于200nm。甚至可以获得20-30nm尺寸的DND聚集体，其大大促进了从金属氧化物中纯化含金刚石产物的过程。
因而披露的纯化方法包括在螯合剂溶液中爆炸纳米金刚石材料的冲击处理并导致高等级含金刚石产物，即包含金刚石的爆炸共混物和爆炸纳米金刚石，同时不采用有害的酸和碱。
表1.在原始DB和DND中不可燃杂质的定性和定量组成，提供了在所述包含金刚石的材料中元素和化合物的实际比率。
表2.用于处理DB和DND的螯合剂。
表3.在DND纯化期间杂质的元素组成，同时通过煮沸处于螯合剂水溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液来实现冲击处理(实施例1，实验1-7)。
实验1：重量比，DND:Unithiol＝1:1，Unithiol浓度4.8wt.％，煮沸30分钟；
实验2：重量比，DND:Unithiol＝1:1，Unithiol浓度4.8wt.％，煮沸3小时；
实验3：重量比，DND:Trilon B＝1:0.5，Trilon B浓度2.4wt.％，煮沸1,5小时；
实验4：重量比，DND:硫脲＝1:1，硫脲浓度4.8wt.％，煮沸3小时；
实验5：重量比，DND:硫氰酸钾＝1:0.8，硫氰酸钾浓度3.8wt.％，煮沸3小时；
实验6：重量比，DND:双氰胺＝1:1，双氰胺浓度4.8wt.％，煮沸3小时；
实验7：重量比，DND:乌洛托品＝1:1，乌洛托品浓度4.8wt.％，煮沸3小时。
表4.在DND纯化期间杂质的元素组成，同时通过煮沸处于螯合剂水-有机溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液来实现冲击处理(实施例1，实验8-11)。
实验8：重量比，DND:Unithiol＝1:0.7以及Н2О:DMSO＝1:1(200ml:200ml)，Unithiol浓度2.5wt.％，煮沸30分钟；
实验9：重量比，DND:Trilon B＝1:1以及Н2О:DMSO＝2:1(200ml:100ml)，Trilon B浓度4.5wt.％，煮沸30分钟；
实验10：重量比，DND:硫氰酸钾＝1:1以及Н2О:乙醇＝1:1(200мл:200мл)，硫氰酸钾浓度4.0wt.％，煮沸3小时；
实验11：重量比，DND:乌洛托品＝1:0.8以及H2О:DMFA＝2:1(200ml:100ml)，乌洛托品浓度3.6wt.％，煮沸3小时。
表5.在DB纯化期间杂质的元素组成，同时通过煮沸处于螯合剂水溶液和水-有机溶液中干的爆炸纳米金刚石材料的悬浮液来实现冲击处理(实施例1，实验12-17)。
实验12：重量比，DB:Unithiol＝1:0.3，Н2О，Unithiol浓度1.6wt.％，煮沸1,5小时；
实验13：重量比，DB:Trilon B＝1:0.5以及Н2О:DMFA＝2:1(200ml:100ml)，Trilon B浓度2.5wt.％，煮沸1.5小时；
实验14：重量比，DB:硫脲＝1:1，Н2О，硫脲浓度4.8wt.％，煮沸1.5小时；
实验15：重量比，DB:配位混合物＝1:1，Н2О，配位物浓度4.8wt.％，煮沸1.5小时；
实验16：重量比，DB:Unithiol＝1:1以及Н2О:DMSO＝1:1，Unithiol浓度3.4wt.％，煮沸3小时；
实验17：重量比，DB:双氰胺＝1:1，Н2О，双氰胺浓度4.8wt.％，煮沸3小时。
表6.DND纯化期间杂质的元素组成，同时通过传播高功率超声波通过处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液来实现冲击处理(实施例2，实验18-23，1.5千瓦)。
实验18：重量比，DND:Unithiol＝1:1，Н2О，Unithiol浓度4.8wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在30分钟期间；
实验19：重量比，DND:Unithiol＝1:0.8，Н2О，Unithiol浓度3.8wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在1.5小时期间；
实验20：重量比，DND:Unithiol＝1:0.2，Н2О，Unithiol浓度1.0wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在1.5小时期间；
实验21：重量比，DND:Unithiol＝1:1，Н2О，Unithiol浓度4.8wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验22：重量比，DND:Trilon B＝1:1，Н2О，Trilon B浓度4.8wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验23：重量比，DND:硫脲＝1:1，Н2О，硫脲浓度4.8wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验24：重量比，DND:双氰胺＝1:0.8иН2О:DMSO＝1:1(200ml+200ml)，双氰胺浓度2.8wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间。
表7.在DB纯化期间杂质的元素组成，同时通过传播高功率超声波通过处于螯合剂水溶液和水-有机溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液来实现冲击处理(实施例2，实验25-30，1.5千瓦)。
实验25：重量比，DB:Unithiol＝1:0.6，Н2О，Unithiol浓度7.4wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验26：重量比，DB:Trilon B＝1:0.6，Н2О，Trilon B浓度7.4wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验27：重量比，DB:乌洛托品＝1:0.6，Н2О，乌洛托品浓度7.4wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验28：重量比，DB:Unithiol＝1:0.6以及Н2О:DMFA＝1:0.5(200ml+100ml)，Unithiol浓度7.5wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验29：重量比，DB:Unithiol＝1:0.6，Н2О，Unithiol浓度7.4масс.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间；
实验30：重量比，DB:硫氰酸钾＝1:0.6以及H2О:DMSO＝1:1(200ml+200ml)，硫氰酸钾浓度5.4wt.％，超声+周期性30秒混合，每5分钟，在3小时期间。
表8.在DND纯化期间杂质的元素组成，同时通过对处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液施加空化分解，以及包括另外的超声处理来实现冲击处理(400瓦)(实施例3，实验31-37)。
实验31：重量比，DND:Unithiol＝1:1，Н2О，Unithiol浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟；
实验32：重量比，DND:Trilon B＝1:1，Н2О，Trilon B浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟；
实验33：重量比，DND:硫氰酸钾＝1:1，Н2О，硫氰酸钾浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟；
实验34：重量比，DND:Unithiol＝1:1以及Н2О:DMSO＝2:1(600ml+300ml)，Unithiol浓度8.8wt.％，空化冲击30分钟；
实验35：重量比，DND:Unithiol＝1:1，Н2О，Unithiol浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟+超声15分钟；
实验36：重量比，DND:Trilon B＝1:1，Н2О，Trilon B浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟+超声15分钟；
实验37：重量比，DND:双氰胺＝1:1，Н2О，双氰胺浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟+超声15分钟。
表9.在DB纯化期间杂质的元素组成，同时通过对处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液施加空化分解来实现冲击处理(实施例3，实验38-43)。
实验38：重量比，DB:Unithiol＝1:1，Н2О，Unithiol浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟；
实验39：重量比，DB:Trilon B＝1:1，Н2О，Trilon B浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟；
实验40：重量比，DB:乌洛托品＝1:1，Н2О，乌洛托品浓度9.1wt.％，空化冲击60分钟；
实验41：重量比，DB:Trilon B＝1:1，Н2О，Trilon B浓度9.1wt.％，空化冲击30分钟；
实验42：重量比，DB:硫氰酸钾＝1:0.8，Н2О，硫氰酸钾浓度7.4wt.％，空化冲击30分钟；
实验43：重量比，DB:Unithiol＝1:0.8以及Н2О:DMSO＝2:1(600ml+300ml)，Unithiol浓度7.2wt.％，空化冲击30分钟。
表10.在DND纯化期间杂质的元素组成，同时通过在密封室中使处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液达到高温和高压来实现冲击处理(实施例4，实验44-49)。
实验44：重量比，DND:Unithiol＝2:1，Н2О，Unithiol浓度2.4wt.％，反应釜，225℃，1小时；
实验45：重量比，DND:Trilon B＝1:0.5，Н2О，Trilon B浓度2.4wt.％，反应釜，225℃，1小时；
实验46：重量比，DND:Unithiol＝1:1以及H2О:DMSO＝1:0.5(200ml+100ml)，Unithiol浓度2.4wt.％，反应釜225℃，1小时。
实验47：重量比，DND:Unithiol＝2:1，Н2О，Unithiol浓度2.4wt.％，反应釜，225℃，1小时；
实验48：重量比，DND:硫脲＝1:0.5，Н2О，硫脲浓度2.4wt.％，反应釜，225℃，1小时；
实验49：重量比，DND:硫氰酸钾＝1:0.5，Н2О，硫氰酸钾浓度2.4wt.％，反应釜，225℃，1小时。
表11.在DB纯化期间杂质的元素组成，同时通过在密封室中使处于螯合剂溶液中的干爆炸纳米金刚石材料的悬浮液达到高温和高压来实现冲击处理(实施例4，实验50-54)。
实验50：重量比，DB:Unithiol＝1:0.5，Н2О，Unithiol浓度2,4wt.％，反应釜225℃，1小时；
实验51：重量比，DB:Trilon B＝1:0.5，Н2О，Trilon B浓度2,4wt.％，反应釜225℃，1小时；
实验52：重量比，DB:硫氰酸钾＝1:0.5，Н2О，硫氰酸钾浓度2,4wt.％，反应釜，225℃，1小时；
实验53：重量比，DB:Trilon B＝1:0.8以及Н2О:DMFA＝2:1(200ml+100ml)，Trilon B浓度3,9wt.％，反应釜225℃，1小时；
实验54：重量比，DB:双氰胺＝1:1，Н2О，双氰胺浓度4,8wt.％，反应釜，210℃，30分钟。

Claims (23)

1.一种用于从包含水不溶性、不可燃金属的杂质中纯化爆炸纳米金刚石材料的无酸-碱方法，其中，所述爆炸纳米金刚石材料可以包含所述包含金刚石的爆炸共混物和所述爆炸纳米金刚石中的至少一种，所述方法包括：
-获得处于螯合剂溶液中的所述爆炸纳米金刚石材料的悬浮液，
-在升高的温度下，冲击处理处于螯合剂溶液中的所述爆炸纳米金刚石材料的所述悬浮液，以及
-由冲击处理的爆炸纳米金刚石材料中提取爆炸纳米金刚石物质。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，用于纯化的所述爆炸纳米金刚石材料是干燥的。
3.根据权利要求1和2所述的方法，其中，所述螯合剂溶液是水溶液。
4.根据权利要求1和2所述的方法，其中，所述螯合剂溶液是水-有机溶液。
5.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，溶液中所述螯合剂的浓度优选在0.5-20wt.％的范围内。
6.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，以下化合物中至少一种用作螯合剂：
-2,3-二巯基-1-丙烷磺酸钠，
-乙二胺四乙酸二钠盐二水合物，
-硫脲，
-硫氰酸钾，
-双氰胺，
-六亚甲基四胺以及
按照本发明的实施方式，它们的至少两种化合物的混合物。
7.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，相对于未稀释螯合剂，以基本上5倍重量百分比含量提供所述爆炸纳米金刚石材料。
8.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，所述冲击处理处于螯合剂中所述爆炸纳米金刚石材料悬浮液包括煮沸所述悬浮液。
9.根据权利要求1-7所述的方法，其中，所述冲击处理处于螯合剂中的所述爆炸纳米金刚石材料悬浮液包括传播超声波通过所述悬浮液。
10.根据权利要求1-7所述的方法，其中，所述冲击处理处于螯合剂中的包含所述爆炸纳米金刚石的材料的悬浮液包括对所述悬浮液施加空化分解。
11.根据权利要求1-7所述的方法，其中，所述冲击处理处于螯合剂中的所述爆炸纳米金刚石材料的悬浮液包括在升高的压力下在密封室中使所述悬浮液达到最高达约300℃的温度。
12.根据前述任一权利要求所述的方法，其中，从所述冲击处理的爆炸纳米金刚石材料中提取的所述爆炸纳米金刚石物质包含从包含水不溶性的不可燃金属的杂质中基本上纯化的爆炸纳米金刚石。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，与原始爆炸纳米金刚石材料相比较，在所述爆炸纳米金刚石产物中包含水不溶性的不可燃金属的杂质的含量减少约5倍。
14.根据前述权利要求1-11中任一项所述的方法，其中，由所述冲击处理的爆炸纳米金刚石材料中提取的所述爆炸纳米金刚石物质包含从包含水不溶性的不可燃金属的杂质中基本上纯化的包含金刚石的爆炸共混物，所述共混物对应于碳的纳米金刚石形式和非金刚石形式的混合物。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，与原始爆炸纳米金刚石材料相比较，在包含金刚石的爆炸共混物产物中的包含水不溶性的不可燃金属的杂质的含量减少约5倍。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，与原始干燥爆炸纳米金刚石材料相比较，在包含金刚石的爆炸共混物中碳的非金刚石形式的含量减少约30-50倍。
17.包含金刚石的爆炸共混物，其特征在于，所述共混物中的铬尤其是铬VI的含量小于或等于0.01wt％。
18.根据权利要求17所述的包含金刚石的爆炸共混物，其特征在于，所述共混物中的铁的含量小于或等于0.2wt％。
19.根据权利要求17所述的包含金刚石的爆炸共混物，其特征在于，所述共混物中的包含水不溶性的不可燃金属的杂质的含量小于或等于1.5wt％。
20.根据权利要求17所述的包含金刚石的爆炸共混物，其特征在于，通过前述权利要求1-11和14-16中任一项所述的方法获得所述共混物。
21.纳米金刚石，其特征在于，所述纳米金刚石中的铬尤其是铬VI的含量小于或等于0.007wt％。
22.根据权利要求21所述的纳米金刚石，其特征在于，所述纳米金刚石中的铁的含量小于或等于0.01wt％。
23.根据权利要求21所述的纳米金刚石，其特征在于，通过前述权利要求1-13中任一项所述的方法获得所述共混物。
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