CN109319816A - 一种快速沉淀制备一维BaF2的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及纳米材料制备技术领域，且公开了一种快速沉淀制备一维BaF2的方法，包括以下步骤：1)在室温状态下，将0.067M Ba(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15ml水中，制得混合溶液，以备用；2)利用搅拌机以300rpm的额定转速将混合溶液搅拌均匀，直至混合溶液混合析出大量可见的白色沉淀物，即得目标产物一维BaF2。该快速沉淀制备一维BaF2的方法，利用氟氢酸铵(NH4HF2)为沉淀剂快速沉淀出目标材料；NH4HF2具有低解离系数，可以缓慢的释放出F‑离子，平衡材料的生长速度和扩散速度，使得材料在生长过程中可以定向的按照一维方向生长。该方法具有成本低，反应速率快、反应温和易控、节能环保、产物纯度高且形貌新颖等优势。

Description

一种快速沉淀制备一维BaF2的方法
技术领域
本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体为一种快速沉淀制备一维BaF2的方法。
背景技术
BaF2属于金属氟化物，因其特殊的晶体结构使这种物质在光电催化等领域具有广泛的潜在应用。快速大量制备此电极材料制备及离子导体材料合成领域具有广泛用途。尤其是其特殊的一维结构具有定向的电子离子传导方向，强大的应力承受能力以及短的轴向离子传输路径，被认为是十分重要纳米材料分支。
经文献查阅汇总，现有制备一维BaF2纳米材料的方法主要是利用水热法，在表面活性剂辅助下使得材料沿特定方向进行生长(Cao,C.Hu,E.Wang,Journal of theAmerican Chemical Society 2003,125,11196-11197.J.Xu,P.Li,X.Song,C.He,J.Yu,Y.-F.Han,The Journal of Physical Chemistry Letters 2010,1,1648-1654)。该方法耗时长，成本高，需在高温高压下进行，难以大规模生产。
因此，发明一种可以简单、快速制备一维BaF2纳米材料的方法将在未来的工业化，以及大量应用生产尤为重要。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种快速沉淀制备一维BaF2的方法，具备高效、快速、简洁等多种优秀特征，克服了沉淀反应的快速析晶导致的调控一维纳米材料的巨大挑战性等优点，解决了现有制备一维BaF2纳米材料的方法主要是利用水热法，在表面活性剂辅助下使得材料沿特定方向进行生长。该方法耗时长，成本高，需在高温高压下进行，难以大规模生产的问题。
(二)技术方案
为实现上述高效、快速、简洁等多种优秀特征，克服了沉淀反应的快速析晶导致的调控一维纳米材料的巨大挑战性等目的，本发明提供如下技术方案：一种快速沉淀制备一维BaF2的方法，以硝酸钡和氟氢酸铵为原料，蒸馏水为溶剂，利用液相沉淀法进行合成，包括以下步骤：
1)在室温状态下，将0.067M Ba(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15ml水中，制得混合溶液，以备用；
2)利用搅拌机以300rpm的额定转速将混合溶液搅拌均匀，直至混合溶液混合析出大量可见的白色沉淀物，即得目标产物一维BaF2。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种快速沉淀制备一维BaF2的方法，具备以下有益效果：
1、该快速沉淀制备一维BaF2的方法，在制备材料中具有高效、快速、简洁等多种优秀特征，克服了沉淀反应的快速析晶导致的调控一维纳米材料的巨大挑战性，制备出一维纳米材料BaF2，利用氟氢酸铵(NH4HF2)为沉淀剂快速沉淀出目标材料；NH4HF2具有低解离系数，可以缓慢的释放出F-离子，平衡材料的生长速度和扩散速度，使得材料在生长过程中可以定向的按照一维方向生长。该方法具有成本低，反应速率快、反应温和易控、节能环保、产物纯度高且形貌新颖等优势。
2、该快速沉淀制备一维BaF2的方法，使用液相室温沉淀法进行材料制备，与传统水热法比较，该方法成本低，反应速率快、操作简单、温和易控、节能环保、产物纯度高且形貌新颖；并且所制备的产物为一维纳米棒结构，纳米棒长径比大、质量稳定、纯度高、制造成本低、比表面积显著增加。
附图说明
图1为实施例中BaF2纳米棒X射线衍射(XRD)图；
图2为实施例中BaF2纳米棒扫描电子显微镜(SEM)测试图；
图3为实施例中BaF2纳米棒投射电子显微镜(TEM)测试图。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：一种快速沉淀制备一维BaF2的方法，以硝酸钡和氟氢酸铵为原料，蒸馏水为溶剂，利用液相沉淀法进行合成，包括以下步骤：
1)在室温状态下，将0.067M Ba(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15ml水中，制得混合溶液，以备用；
2)利用搅拌机以300rpm的额定转速将混合溶液搅拌均匀，直至混合溶液混合析出大量可见的白色沉淀物，即得目标产物一维BaF2(见附图1-3)。
该快速沉淀制备一维BaF2的方法，在制备材料中具有高效、快速、简洁等多种优秀特征，克服了沉淀反应的快速析晶导致的调控一维纳米材料的巨大挑战性，制备出一维纳米材料BaF2，利用氟氢酸铵(NH4HF2)为沉淀剂快速沉淀出目标材料；NH4HF2具有低解离系数，可以缓慢的释放出F-离子，平衡材料的生长速度和扩散速度，使得材料在生长过程中可以定向的按照一维方向生长。该方法具有成本低，反应速率快、反应温和易控、节能环保、产物纯度高且形貌新颖等优势，解决了现有制备一维BaF2纳米材料的方法主要是利用水热法，在表面活性剂辅助下使得材料沿特定方向进行生长。该方法耗时长，成本高，需在高温高压下进行，难以大规模生产的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种快速沉淀制备一维BaF2的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在室温状态下，将0.067M Ba(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15ml水中，制得混合溶液，以备用；
2)利用搅拌机以300rpm的额定转速将混合溶液搅拌均匀，直至混合溶液混合析出大量可见的白色沉淀物，即得目标产物一维BaF2。
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