CN104387056B - 一种油水界面法制备钛酸锆的方法 - Google Patents
一种油水界面法制备钛酸锆的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104387056B CN104387056B CN201410621050.1A CN201410621050A CN104387056B CN 104387056 B CN104387056 B CN 104387056B CN 201410621050 A CN201410621050 A CN 201410621050A CN 104387056 B CN104387056 B CN 104387056B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil
- zirconia titanate
- titanate
- water interfaces
- described step
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明涉及一种油水界面法制备钛酸锆的方法，包括：(1)室温条件下，将氧氯化锆溶液以及钛酸四丁酯滴加到油酸钠水溶液中，加入环己烷，搅拌，得到混合溶液；(2)将混合液倒入反应釜中，加入NaOH溶液调节pH，保持油水比例为1:1，在160～180℃下反应24～18h后洗涤，分离油相，洗涤离心，干燥得到初步产物，焙烧即得钛酸锆ZrTiO4。本发明具有操作方法简单、重复性好，反应条件易控，温度要求较低等特点。
Description
技术领域
本发明属于钛酸锆制备领域，特别涉及一种油水界面法制备钛酸锆的方法。
背景技术
由氧化锆(ZrO2)和氧化钛(TiO2)合成的钛酸锆(ZrTiO4)材料是一种重要的电子陶瓷材料,具有极低的介电损耗、较高的介电常数和品质因数以及良好的频率,温度稳定性,是制备电容器、压电传感器以及微波介电谐振器的优选材料。ZrTiO4材料还具有良好的高温性能,其熔点约为1900℃,因而ZrTiO4材料优良的耐高温性能在高温结构材料领域中可以得到很好的运用。同时，ZrTiO4相对于TiO2以及ZrO2来说其催化性能也得到了进一步的提升。
目前，见诸报道的纳米ZrTiO4的制备方法主要有烧结法、溶胶-凝胶法等。水热法操作不方便，需要大量的物理操作，并且需添加各种添加剂导致最后的产物不纯，同时烧结的温度过高(>1500℃)。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，反应时间过长。
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钛酸锆的方法，该方法具有操作方法简单、重复性好，反应条件易控，温度要求较低等特点。
本发明的一种油水界面法制备钛酸锆的方法，包括：
(1)室温条件下，将氧氯化锆溶液以及钛酸四丁酯滴加到油酸钠水溶液中，加入环己烷，搅拌，得到混合溶液；其中，氧氯化锆溶液、油酸钠水溶液、环己烷的体积比为1:2:4；
(2)将混合液倒入反应釜中，加入NaOH溶液调节pH，保持油水比例为1:1，在160～180℃下反应24～18h后洗涤，分离油相，洗涤离心，干燥得到初步产物，焙烧即得钛酸锆ZrTiO4。
所述步骤(1)中的氧氯化锆溶液的浓度为0.5M；油酸钠水溶液的浓度为1.0M。
所述步骤(1)中的氧氯化锆、钛酸四丁酯和油酸钠的摩尔比为1:1:2。
所述步骤(1)中的搅拌时间为2-3h。
所述步骤(2)中的NaOH溶液的浓度为0.5M。
所述步骤(2)中的洗涤离心具体为：先用无水乙醇洗涤，在10000-12000rpm下离心分离5-10min后去除上清液；再用去离子水洗涤，在10000-12000rpm下离心分离10-15min后去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3-5次；最后用无水乙醇洗涤，在10000-12000rpm下离心分离10-15min。
所述步骤(2)中的干燥温度为50-60℃。
所述步骤(2)中的焙烧温度为200℃～600℃，焙烧时间为2.5h。
有益效果
(1)本发明具有操作方法简单、重复性好，反应条件易控，温度要求较低等特点；
(2)实验原料价格低廉，经济性好，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为实施例1所得的钛酸锆颗粒的XRD；
图3为实施例2所得的钛酸锆颗粒的XRD；
图4为实施例3所得的钛酸锆颗粒的XRD；
图5为实施例3所得的钛酸锆颗粒的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，同时向体系内加入0.88ml钛酸四丁酯，再向体系中加入20ml的环己烷，室温下磁力搅拌2h，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0.5g的氢氧化钠溶于10ml的去离子水中，滴加到反应釜中(体系中油水体积比1:1)。
(3)将反应釜置于鼓风干燥箱内，在160℃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后去除上清液，再用去离子水洗涤、在10000rpm下离心分离15min后去除上清液，如此循环3次，最后用无水乙醇洗涤、在10000rpm下离心分离15min离心得到沉淀，最后在鼓风干燥箱内50℃干燥得到初步产物。
(5)将上述初步产物在马弗炉内进行焙烧，焙烧温度为200℃，焙烧时间为2.5h，得到最终产物ZrTiO4。
由图2的XRD可以看出，产物为钛酸锆。
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，同时向体系内加入0.88ml钛酸四丁酯，再向体系中加入20ml的环己烷，室温下磁力搅拌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0.5g的氢氧化钠溶于10ml的去离子水中，滴加到反应釜中(体系中油水体积比1:1)。
(3)将反应釜置于鼓风干燥箱内，在160℃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后去除上清液，再用去离子水洗涤、在10000rpm下离心分离15min后去除上清液，如此循环3次，最后用无水乙醇洗涤、在10000rpm下离心分离15min离心得到沉淀，最后在鼓风干燥箱内50℃干燥得到初步产物。
(5)将上述初步产物在马弗炉内进行焙烧，焙烧温度为400℃，焙烧时间为2.5h，得到最终产物ZrTiO4。
由图3的XRD可以看出，产物为钛酸锆。
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，同时向体系内加入0.88ml钛酸四丁酯，再向体系中加入20ml的环己烷，室温下磁力搅拌2h，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0.5g的氢氧化钠溶于10ml的去离子水中，滴加到反应釜中(体系中油水体积比1:1)。
(3)将反应釜置于鼓风干燥箱内，在160℃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后去除上清液，再用去离子水洗涤、在10000rpm下离心分离15min后去除上清液，如此循环3次，最后用无水乙醇洗涤、在10000rpm下离心分离15min离心得到沉淀，最后在鼓风干燥箱内50℃干燥得到初步产物。
(5)将上述初步产物在马弗炉内进行焙烧，焙烧温度为600℃，焙烧时间为2.5h，得到最终产物ZrTiO4。
由图4的XRD可以看出，产物为钛酸锆。
Claims (7)
1.一种油水界面法制备钛酸锆的方法，包括：
(1)室温条件下，将氧氯化锆溶液以及钛酸四丁酯滴加到油酸钠水溶液中，加入环己烷，搅拌，得到混合溶液；其中，氧氯化锆溶液、油酸钠水溶液、环己烷的体积比为1:2:4；
(2)将混合液倒入反应釜中，加入NaOH溶液调节pH，保持油水比例为1:1，在160～180℃下反应24～18h后洗涤，分离油相，洗涤离心，干燥得到初步产物，焙烧即得钛酸锆ZrTiO4；其中步骤(2)中的焙烧温度为200℃～600℃，焙烧时间为2.5h。
2.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备钛酸锆的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的氧氯化锆溶液的浓度为0.5M；油酸钠水溶液的浓度为1.0M。
3.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备钛酸锆的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的氧氯化锆、钛酸四丁酯和油酸钠的摩尔比为1:1:2。
4.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备钛酸锆的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的搅拌时间为2-3h。
5.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备钛酸锆的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的NaOH溶液的浓度为0.5M。
6.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备钛酸锆的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的洗涤离心具体为：先用无水乙醇洗涤，在10000-12000rpm下离心分离5-10min后去除上清液；再用去离子水洗涤，在10000-12000rpm下离心分离10-15min后去除上清液，如此循环无水乙醇-去离子水洗涤3-5次；最后用无水乙醇洗涤，在10000-12000rpm下离心分离10-15min。
7.根据权利要求1所述的一种油水界面法制备钛酸锆的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的干燥温度为50-60℃。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410621050.1A CN104387056B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 一种油水界面法制备钛酸锆的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410621050.1A CN104387056B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 一种油水界面法制备钛酸锆的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104387056A CN104387056A (zh) | 2015-03-04 |
| CN104387056B true CN104387056B (zh) | 2016-08-24 |
Family
ID=52605037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410621050.1A Expired - Fee Related CN104387056B (zh) | 2014-11-06 | 2014-11-06 | 一种油水界面法制备钛酸锆的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104387056B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105329938B (zh) * | 2015-10-29 | 2017-06-30 | 东华大学 | 一种油水界面法制备BaTiO3纳米颗粒的方法 |
| CN105217681A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-01-06 | 东华大学 | 一种通过调节反应温度制备不同晶型纳米二氧化铪颗粒的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102897831A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-30 | 东华大学 | 油水界面法制备油溶性锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒的方法 |
| CN103395835A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 东华大学 | 一种油溶性单斜晶型纳米二氧化锆颗粒的制备方法 |
-
2014
- 2014-11-06 CN CN201410621050.1A patent/CN104387056B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102897831A (zh) * | 2012-10-30 | 2013-01-30 | 东华大学 | 油水界面法制备油溶性锐钛矿型纳米二氧化钛颗粒的方法 |
| CN103395835A (zh) * | 2013-07-30 | 2013-11-20 | 东华大学 | 一种油溶性单斜晶型纳米二氧化锆颗粒的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104387056A (zh) | 2015-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105271378A (zh) | 一种高四方率的四方相钛酸钡的制备方法 | |
| CN103395835B (zh) | 一种油溶性单斜晶型纳米二氧化锆颗粒的制备方法 | |
| CN103531363B (zh) | 染料敏化太阳能电池纳米TiO2膜光阳极用浆料的制备方法 | |
| CN104387056B (zh) | 一种油水界面法制备钛酸锆的方法 | |
| CN104386700B (zh) | 一种制备介孔二氧化硅微球的方法 | |
| CN109879312A (zh) | 一种二氧化钛光触媒纳米粉体的制备方法 | |
| CN104096552A (zh) | 比表面高于350平方米/克的脱硝钛白粉及其制备方法 | |
| CN103387262B (zh) | 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 | |
| CN105536850B (zh) | 一种高分散性纳米二氧化钛复合材料及其制备方法 | |
| CN113461051A (zh) | 一种纳米氧化锆粉体的制备方法 | |
| CN103449515B (zh) | 油水界面法制备油溶性纳米二氧化锆颗粒中晶型转变的调控方法 | |
| CN103708548B (zh) | 一种利用种晶法在油水界面间合成单斜晶型二氧化锆纳米颗粒的方法 | |
| CN105016382A (zh) | 一种纯金红石型二氧化钛纳米棒的制备方法 | |
| CN105967229B (zh) | 一种棒状二氧化钛及其制备方法 | |
| CN105217681A (zh) | 一种通过调节反应温度制备不同晶型纳米二氧化铪颗粒的方法 | |
| CN102320651A (zh) | 一种钛酸锶纳米粉体的制备方法 | |
| CN104556216B (zh) | 一种采用非水解溶胶-凝胶工艺制备钛酸钡纳米粉体的方法 | |
| CN103771513B (zh) | 一种高分散纳米氧化锆粉体的制备方法 | |
| CN103787408B (zh) | 一种三氟氧钛酸铵的制备方法 | |
| CN105174309A (zh) | 一种水热法制备钙钛矿型片状铌酸钾钠的方法 | |
| CN103693689B (zh) | 利用种晶法在油水界面间合成纳米t-ZrO2颗粒的方法 | |
| CN103601495A (zh) | 一种np0型低温烧结陶瓷电容器介质材料及其制备方法 | |
| CN101723701B (zh) | 钛酸盐多孔隔热材料的制备方法 | |
| CN102502808A (zh) | 纳米级二氧化钛的制备方法 | |
| CN110510669A (zh) | 一种纺丝法制备纳米材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160824 Termination date: 20181106 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |