CN104556151A - 一种普鲁士蓝的制备方法 - Google Patents

一种普鲁士蓝的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104556151A
CN104556151A CN201310475517.1A CN201310475517A CN104556151A CN 104556151 A CN104556151 A CN 104556151A CN 201310475517 A CN201310475517 A CN 201310475517A CN 104556151 A CN104556151 A CN 104556151A
Authority
CN
China
Prior art keywords
prussian blue
preparation
coal
blue preparation
molysite
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.)
Granted
Application number
CN201310475517.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104556151B (zh
Inventor
崔欢
梁元通
谢钢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Northwest University
Original Assignee
Northwest University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Northwest University filed Critical Northwest University
Priority to CN201310475517.1A priority Critical patent/CN104556151B/zh
Publication of CN104556151A publication Critical patent/CN104556151A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104556151B publication Critical patent/CN104556151B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01C—AMMONIA; CYANOGEN; COMPOUNDS THEREOF
    • C01C3/00—Cyanogen; Compounds thereof
    • C01C3/08—Simple or complex cyanides of metals
    • C01C3/12—Simple or complex iron cyanides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

本发明公开了一种普鲁士蓝的制备方法，其以植物的根茎叶、淀粉、果壳、活性炭或煤为原料，经粉碎后与氢氧化钾或钾盐，铁的氧化物、氢氧化物或铁盐充分混合，在氮气气氛下于700～1300℃煅烧，煅烧产物冷却后经酸洗得到普鲁士蓝。本发明以植物根茎叶、淀粉、果壳或煤等廉价原料出发，加入钾盐和铁盐通过煅烧的方法一步合成得到普鲁士蓝，合成方法简便，价格低廉，易于工业化生产。

Description

一种普鲁士蓝的制备方法
技术领域
本发明涉及一种普鲁士蓝的制备方法，属于无机合成技术领域。
背景技术
普鲁士蓝(Prussian blue, PB) 化学名称：亚铁氰化铁，分子式为Fe7(CN)18  ·14H2O，别名柏林蓝、贡蓝、铁蓝、中国蓝等，是一种深蓝色染料。由于色泽鲜艳、着色力强，广泛应用于造漆、彩色油墨、颜料、蜡笔、漆布、漆纸和塑料制品等着色。
普鲁士蓝常见合成法有电化学沉积法、化学合成法、连续离子吸附法、反相微乳胶法等。电化学沉积法是制备普鲁士蓝最常见的方法，分为循环伏安法、恒电流及恒电位沉积法。循环伏安法是将电极浸入含Fe3+和K3Fe(CN)6 的电解液中，选择合适的电位范围连续扫描即可得到普鲁士蓝。恒电流和恒电位法即分别控制一定的电流和电位沉积，通过电化学法可在多种电极表面修饰PB薄膜或粒子，也可只使用铁氰化物作为起始物进行沉积；化学合成法是在过量的H2O2中混合FeCl3和K3Fe(CN)6水溶液可得到PB纳米粒子。在保护剂存在下Fe2+和Fe(CN) 6 3- 反应也可以生成纳米级PB；连续离子吸附技术(SIA)是基于先导离子在基质上的相互作用和连续在线反应而进行的，将基体交替浸入含有Fe2+和Fe(CN) 6 3-的溶液中，通过离子吸附生成普鲁士蓝，但是，在这种方法中，由于共存离子的竞争吸附，通常形成厚而不稳定的PB层；Vaucher等用微乳胶法合成了PB微晶体，首先制备含0.3mol/L草酸铁铵和0.3mol/L铁氰化铵水溶液的AOT微乳胶，暴露于日光下两天可以转化为透明蓝色PB溶液。
普鲁士蓝具有电活性、电色效应和电催化等性能，在诸多方面均具有极高的应用潜力，如分子磁体、电化学、磁光效应、传感器、催化、储氧等方面，特别是电催化和传感领域研究极具研究价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料来源广泛，价格低廉，能简便合成普鲁士蓝的方法。
本发明实现过程如下：
一种普鲁士蓝的制备方法，包括以下步骤：以植物的根茎叶、淀粉、果壳、活性炭或煤为原料，经粉碎后与氢氧化钾或钾盐，铁的氧化物、氢氧化物或铁盐充分混合，在氮气气氛下于700～1300℃煅烧，最好为900～1100℃，煅烧产物冷却后经酸洗得到普鲁士蓝，酸洗采用醋酸、盐酸、硫酸或硝酸溶液，浓度最好为0.1～5M。
所述植物的根茎叶、果壳或煤经干燥后使用；植物的根茎叶、淀粉、果壳、活性炭或煤，与碳酸钾以及铁盐的重量比为1～3：1～3：0.1～3，最好为1～3：1～3：1～3。
所述的钾盐为碳酸钾、碳酸氢钾、氯化钾、硝酸钾或硫酸钾。
所述的铁盐为氯化铁、硝酸铁、醋酸铁或硫酸铁。
所述的氮气中还含有氢气，氮气与氢气的体积比为1：0.05～0.5。
所述煅烧时间为0.5～10小时。
依据本发明方法制备普鲁士蓝可能的机理如下：植物根茎叶、淀粉、果壳或煤在氮气气氛下干馏释放出挥发性的气体，如甲烷、氢气、一氧化碳等，铁盐在煅烧过程中变成高活性的铁触媒催化剂，在氮气气氛中发生合成氨反应（也可能是植物根茎叶、淀粉、果壳或煤直接与氮气在铁盐存在下生成氨。），氨气进而与活性碳（生物质干馏产物）反应得到氢氰酸，氢氰酸在钾盐以及铁盐存在下得到铁氰化钾或亚铁氰化钾，进而合成得到普鲁士蓝。
本发明的优点与积极效果：本发明以植物根茎叶、淀粉、果壳或煤等廉价原料出发，加入钾盐和铁盐通过煅烧的方法一步合成得到普鲁士蓝，合成方法简便，价格低廉，易于工业化生产。
附图说明
图1为实施例1方法煅烧后产物的粉末衍射图；
图2为实施例1方法煅烧后产物经盐酸洗涤回收溶液的颜色照片。
具体实施方式
实施例1
将1g经粉碎的核桃壳与0.75g K2CO3和0.1g FeCl3固体混合均匀，在氮气气氛下，1000℃加热2h，自然冷却至室温。煅烧产物的粉末衍射图如图1所示，产物中有普鲁士蓝衍射峰，对应的JCPDS卡片号为01-0239。
煅烧产物经0.1mol/L的HCl溶液洗涤，得到蓝色溶液（如图2所示），蓝色溶液经静置得到蓝色颗粒状沉淀（约0.1克）。经再次粉末衍射测试，证明其为纯普鲁士蓝。
实施例2
将1g经粉碎的树叶与1 g KOH和0.5g FeCl3固体混合均匀，在氮气气氛下，900℃加热3h，自然冷却至室温。煅烧产物的粉末衍射图与实施例1类似结果，有普鲁士蓝的衍射峰。
煅烧产物经0.1mol/L的HNO3溶液洗涤，得到蓝色溶液，经静置得到蓝色颗粒状沉淀（约0.3克）。
实施例3
将1g经粉碎的煤与0.5 g KNO3和0.5g FeCl3固体混合均匀，在氮气气氛下，1100℃加热3h，自然冷却至室温。煅烧产物的粉末衍射图与实施例1类似。
煅烧产物经醋酸洗涤，得到蓝色溶液，经静置得到蓝色颗粒状沉淀（约0.1克）。
实施例4
称取花生壳粉末 1g，加质量比1:1的蒸馏水浸泡一天，加入由0.75g K2CO3和0.8g FeCl3浸渍一天，于80℃烘箱中烘干，研磨成细粉状，在氮气气氛下，升温速率为10K/min，800℃加热2h，自然冷却至室温，煅烧产物的粉末衍射图与实施例1类似。
煅烧产物经0.5mol/L的HCl洗涤，得到蓝色溶液，经静置得到蓝色颗粒状沉淀（约0.3克）。
实施例5
与实施例1类似，混合物在含5%氢气的氮气中煅烧，普鲁士蓝产率增加约50%。
实施例6
与实施例2类似，煅烧温度降低为600℃，无普鲁士蓝生成。
实施例7
与实施例2类似，使用小麦秸秆为原料，同样得到普鲁士蓝。
实施例8
与实施例4类似，使用玉米淀粉为原料，同样得到普鲁士蓝。
实施例9
与实施例3类似，使用木屑为原料，同样得到普鲁士蓝。
实施例10
与实施例1类似，不加入碳酸钾，不能得到普鲁士蓝。
实施例11
与实施例1类似，不加入铁盐，不能得到普鲁士蓝。

Claims (10)

1.一种普鲁士蓝的制备方法，其特征在于包括以下步骤：以植物的根茎叶、淀粉、果壳、活性炭或煤为原料，经粉碎后与氢氧化钾或钾盐，铁的氧化物、氢氧化物或铁盐充分混合，在氮气气氛下于700～1300℃煅烧，煅烧产物冷却后经酸洗得到普鲁士蓝。
2.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：植物的根茎叶、果壳或煤经干燥后使用。
3.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：所述的钾盐为碳酸钾、碳酸氢钾、氯化钾、硝酸钾或硫酸钾。
4.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：所述的铁盐为氯化铁、硝酸铁、醋酸铁或硫酸铁。
5.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：植物的根茎叶、果壳或煤，与碳酸钾以及铁盐的重量比为1～3：1～3：0.1～3。
6.根据权利要求5所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：植物的根茎叶、果壳或煤，与碳酸钾以及铁盐的重量比为1～3：1～3：1～3。
7.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：所述的氮气中还含有氢气，氮气与氢气的体积比为1：0.05～0.5。
8.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：煅烧温度为900～1100℃。
9.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：煅烧时间为0.5～10小时。
10.根据权利要求1所述的普鲁士蓝的制备方法，其特征在于：酸洗采用醋酸、盐酸、硫酸或硝酸溶液。
CN201310475517.1A 2013-10-12 2013-10-12 一种普鲁士蓝的制备方法 Expired - Fee Related CN104556151B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310475517.1A CN104556151B (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种普鲁士蓝的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310475517.1A CN104556151B (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种普鲁士蓝的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104556151A true CN104556151A (zh) 2015-04-29
CN104556151B CN104556151B (zh) 2018-01-23

Family

ID=53073356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310475517.1A Expired - Fee Related CN104556151B (zh) 2013-10-12 2013-10-12 一种普鲁士蓝的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104556151B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106770513A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 北京化工大学 一种高灵敏度检测芳硝基化合物的电极材料及其制备方法
CN110436484A (zh) * 2019-07-31 2019-11-12 湖南科技大学 一种生物质多孔碳/普鲁士蓝类复合材料及其制备方法
CN112803073A (zh) * 2021-04-06 2021-05-14 浙江金羽新能源科技有限公司 一种添加剂、电解液及电池
CN112919464A (zh) * 2021-02-06 2021-06-08 重庆文理学院 一种柑橘皮渣基磁性多孔碳纳米复合材料的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008028842A1 (de) * 2006-09-07 2008-03-13 Basf Se Verbessertes verfahren zur herstellung von blausäure
US20080203355A1 (en) * 2005-06-07 2008-08-28 Basf Aktiengesellschaft Method for Producing Salts of Hydrocyanic Acid
CN101704536A (zh) * 2009-11-25 2010-05-12 华东师范大学 一种新型普鲁士蓝介晶及其制备方法
CN102105398A (zh) * 2008-05-21 2011-06-22 阿克马法国公司 含有生物来源碳的氢氰酸
CN102344151A (zh) * 2011-06-23 2012-02-08 中山大学 一种普鲁士蓝纳米空心橄榄球

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080203355A1 (en) * 2005-06-07 2008-08-28 Basf Aktiengesellschaft Method for Producing Salts of Hydrocyanic Acid
WO2008028842A1 (de) * 2006-09-07 2008-03-13 Basf Se Verbessertes verfahren zur herstellung von blausäure
CN102105398A (zh) * 2008-05-21 2011-06-22 阿克马法国公司 含有生物来源碳的氢氰酸
CN101704536A (zh) * 2009-11-25 2010-05-12 华东师范大学 一种新型普鲁士蓝介晶及其制备方法
CN102344151A (zh) * 2011-06-23 2012-02-08 中山大学 一种普鲁士蓝纳米空心橄榄球

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106770513A (zh) * 2016-11-21 2017-05-31 北京化工大学 一种高灵敏度检测芳硝基化合物的电极材料及其制备方法
CN106770513B (zh) * 2016-11-21 2019-07-02 北京化工大学 一种高灵敏度检测芳硝基化合物的电极材料及其制备方法
CN110436484A (zh) * 2019-07-31 2019-11-12 湖南科技大学 一种生物质多孔碳/普鲁士蓝类复合材料及其制备方法
CN112919464A (zh) * 2021-02-06 2021-06-08 重庆文理学院 一种柑橘皮渣基磁性多孔碳纳米复合材料的制备方法
CN112803073A (zh) * 2021-04-06 2021-05-14 浙江金羽新能源科技有限公司 一种添加剂、电解液及电池

Also Published As

Publication number Publication date
CN104556151B (zh) 2018-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Najafpour Mixed-valence manganese calcium oxides as efficient catalysts for water oxidation
Singh et al. Bioinspired triangular ZnO nanoclusters synthesized by Argyreia nervosa nascent leaf extract for the efficient electrochemical determination of vitamin C
Srirapu et al. Nanosized CoWO4 and NiWO4 as efficient oxygen-evolving electrocatalysts
Chen et al. Modulating oxygen vacancies of TiO2 nanospheres by Mn-doping to boost electrocatalytic N2 reduction
CN104556151A (zh) 一种普鲁士蓝的制备方法
Lin et al. Cobalt sulphide microtube array as cathode in photoelectrochemical water splitting with photoanodes
CN103952720B (zh) 金属基底/含钴类水滑石纳米膜电极及其制备方法
CN103359773B (zh) 一种氧化锌纳米棒的制备方法
CN101279771A (zh) 一种掺杂四氧化三钴的制备方法
CN103285900A (zh) 一种采用离子液体制备碳氮掺杂二氧化钛的方法
CN107200359B (zh) 一种氧化铁颜料及其生产方法
Kotok et al. Definition of the aging process parameters for nickel hydroxide in the alkaline medium
Sugano et al. Crucial role of sustainable liquid junction potential for solar-to-carbon monoxide conversion by a photovoltaic photoelectrochemical system
CN110201683A (zh) 一种钒掺杂硫化亚铁的制备方法及电催化氮气还原应用
SE540226C2 (en) Method of producing a sodium iron (II) -hexacyanoferrate (II) material
CN105296970A (zh) 制备氮掺杂石墨烯与硫化镍量子点纳米复合材料的方法
CN107970908A (zh) 一种氧化锌基二氧化碳还原电催化剂及其制备方法
CN101205084B (zh) 一种纳米钒氧化物及其制备方法
CN104961159B (zh) 一种纳米钨氧化物及其一步气相还原制备方法和应用
Datta et al. EPR interpretation and electrocatalytic H2 evolution study of bis (3, 5-di-methylpyrazol-1-yl) acetate anchored Cu (II) and Mn (II) complexes
Song et al. Electron-induced enhanced interfacial interaction of the CuO/BiOCl heterostructure for boosted CO2 photoreduction performance under simulated sunlight
Buvailo et al. Copper-containing hybrid compounds based on extremely rare [V 2 Mo 6 O 26] 6–POM as water oxidation catalysts
Popov et al. Influence of low-spin Co3+ for high-spin Fe3+ substitution on the structural, magnetic, optical and catalytic properties of hematite (α-Fe2O3) nanorods
Soomro et al. Glycine-assisted preparation of Co3O4 nanoflakes with enhanced performance for non-enzymatic glucose sensing
CN108313993B (zh) 一种硝酸的合成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20180123

Termination date: 20181012