CN109319817B - 一种快速沉淀制备二维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二维BaF2的方法，具体步骤为：S1、在室温状态下，将0.178MBa(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15mL水中，制得混合溶液，以备用；S2、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，以备用；S3、将步骤2中的白色沉淀物利用水和乙醇洗涤后，再放置到烘箱中以60℃进行烘干，即得高纯度二维纳米材料BaF2。该快速沉淀制备二维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。
Description
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二维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。尤其是其特殊的二维结构是具有原子厚度片状结构材料，其独特电子、光和机械性能，被认为是十分重要纳米材料分支。
经文献查阅汇总，现有制备二维BaF2纳米材料的方法鲜有报道，预示着制备二维BaF2具有巨大的挑战性。因此，发明一种可以简单、快速制备二维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。沉淀法在制备材料中具有高效、快速、简洁等多种优秀特征。但是同时，沉淀反应的快速析晶使得制备、调控沿特定维度纳米材料：比如二维纳米材料，具有很大的挑战性。因此，为了克服现有技术存在的不足，制备出二维纳米材料BaF2，本发明利用氟氢酸铵(NH4HF2)为沉淀剂快速沉淀出目标材料。
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二维BaF2的方法，具备反应速率快、反应温和易控、节能环保、产物纯度高且形貌新颖等优点，解决了沉淀反应的快速析晶导致的调控二维纳米材料的巨大挑战性的问题。
(二)技术方案
为实现上述反应速率快、反应温和易控、节能环保、产物纯度高且形貌新颖等目的，本发明提供如下技术方案：一种快速沉淀制备二维BaF2的方法，具体步骤为：
S1、在室温状态下，将0.178M Ba(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15mL水中，制得混合溶液，以备用；
S2、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，以备用；
S3、将步骤2中的白色沉淀物利用水和乙醇洗涤后，再放置到烘箱中以60℃进行烘干，即得高纯度二维纳米材料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二维BaF2的方法，具备以下有益效果：
1、该快速沉淀制备二维BaF2的方法，NH4HF2具有低解离系数，可以缓慢的释放出F-离子，通过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二维方向生长，并且利用沉淀法制备此种材料具有反应速率快、反应温和易控、节能环保、产物纯度高且形貌新颖等优势。该工艺路线不仅为BaF2材料研究与应用提供科研依据，同时也为探索材料微观形貌与性能提升间的规律提供了可靠保障。
2、该快速沉淀制备二维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二维纳米片结构，纳米片长径比大、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为本发明实施例中BaF2纳米片X射线衍射(XRD)图；
图2为本发明实施例中BaF2纳米片扫描电子显微镜(SEM)测试图；
图3为本发明实施例中BaF2纳米片投射电子显微镜(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：一种快速沉淀制备二维BaF2的方法，具体步骤为：
S1、在室温状态下，将0.178M Ba(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15mL水中，制得混合溶液，以备用；
S2、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，以备用；
S3、将步骤2中的白色沉淀物利用水和乙醇洗涤后，再放置到烘箱中以60℃进行烘干，即得高纯度二维纳米材料BaF2(如图1-3所示)。
本发明提供一种可以简单、快速的沉淀法制备二维BaF2的方法，在未来的工业化大量应用生产显得尤为重要。该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二维纳米材料的巨大挑战性，制备出二维纳米材料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二维方向生长。
本方法具有成本低，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。
该快速沉淀制备二维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二维纳米片结构，纳米片长径比大、质量稳定、纯度高、制造成本低、比表面积显著增加。
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二维BaF2的方法，其特征在于，具体步骤为：
S1、在室温状态下，将0.178M Ba(NO3)2和0.35M NH4HF2分别溶解在15mL水中，制得混合溶液，以备用；
S2、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，以备用；
S3、将步骤2中的白色沉淀物利用水和乙醇洗涤后，再放置到烘箱中以60℃进行烘干，即得高纯度二维纳米材料BaF2。
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| WO2001096236A1 (en) * | 2000-06-09 | 2001-12-20 | Hf Extraction, Llc | Phosphate acidulation utilizing hf acid |
| CN103088421A (zh) * | 2013-01-24 | 2013-05-08 | 李迎九 | 化学合成高纯六角单晶氟化钙的方法 |
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