CN109553124A - 一种改性纳米氧化锌的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改性纳米氧化锌的制备方法,将纳米氧化锌浸入盐酸溶液,后将纳米氧化锌过滤出加水,加入硬质酸钡分散剂,得到纳米氧化锌分散液,将纳米氧化锌分散液加入超声波发生器,再加入浸泡改性液,升温进行超声波处理,得到改性纳米氧化锌液,将改性纳米氧化锌液过滤,后投入干燥箱中进行干燥,将干燥后的改性纳米氧化锌投入马弗炉中进行焙烧,焙烧取出后即得到成品改性纳米氧化锌。该改性纳米氧化锌的制备方法,在对纳米氧化锌分散液进行改性浸泡时,通过超声波操作,利用超声波使纳米氧化锌粒子在液体中处于较好的分散状态,能够减少纳米氧化锌粒子间的团聚现象,工艺易操作,制备的改性纳米氧化锌分散性好,容易实现工业化生产。
Description
技术领域
本发明属于无机材料改性技术领域,具体涉及一种改性纳米氧化锌的制备方法。
背景技术
纳米氧化锌是一种新型高功能精细无机产品。由于材料的纳米化,使得纳米氧化锌产生了其本体块状材料所不具备的表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应等。因而,纳米氧化锌在磁、光、电、化学、物理学、感性等方面具有一般氧化锌产品无法比拟的特殊性能和用途。
然而,具有较高比表面能的纳米氧化锌易团聚,难于在有机介质中分散,与聚合物结合性能差,直接影响其实际功效。为了降低纳米材料的表面极性,提高纳米粒子在有机介质中的分散能力和亲和力,扩大纳米材料的应用范围,对纳米氧化锌进行改性意义重大。
发明内容
本发明的目的是提供一种改性纳米氧化锌的制备方法,以弥补现有技术的不足。
为解决上述问题,本发明采用的技术方案为:一种改性纳米氧化锌的制备方法,包括以下步骤:
S1:将纳米氧化锌浸入盐酸溶液中,持续搅拌,后将纳米氧化锌过滤出待用;
S2:在步骤S1过滤出的纳米氧化锌中加水,随后缓慢加入硬质酸钡分散剂,加温持续搅拌,得到纳米氧化锌分散液;
S3:将步骤S2中得到的纳米氧化锌分散液加入超声波发生器中,再加入浸泡改性液,升温进行超声波处理,得到改性纳米氧化锌液;
S4:将步骤S3中得到的改性纳米氧化锌液过滤,后投入干燥箱中进行干燥;
S5:将干燥后的改性纳米氧化锌投入马弗炉中进行焙烧,焙烧取出后即得到成品改性纳米氧化锌。
优选的,步骤S1中盐酸溶液的质量分数为0.8-1.4%,搅拌转速为300-400r/min,搅拌时间为30-40min。
优选的,步骤S2中硬质酸钡分散剂与纳米氧化锌的质量比为1:150-1:180。
优选的,步骤S2中纳米氧化锌分散液的质量浓度为15-25%。
优选的,步骤S2中温度保持在40-50℃,搅拌转速为300-450r/min,搅拌时间为10-15min。
优选的,步骤S3中浸泡改性液包括按照重量百分比计的如下组份:重铬酸钠0.2-0.4%,聚丙烯酸钠0.6-0.8%,异丙醇25-35%,硬脂酸10-14%,余量为去离子水。
优选的,步骤S3中保持温度为50-60℃,超声波频率为60-70KHz,超声处理时间为40-50min。
优选的,步骤S4中干燥温度为75-85℃,干燥时间为40-60min。
优选的,步骤S5中马弗炉在30min内升温至400-500℃,并保持此温度焙烧3-4h。
本发明的技术效果和优点:该改性纳米氧化锌的制备方法,在对纳米氧化锌分散液进行改性浸泡时,通过超声波操作,能够使改浸泡改性液处于高频振荡状态,利用超声波使纳米氧化锌粒子在液体中处于较好的分散状态,能够减少纳米氧化锌粒子间的团聚现象,同时,通过盐酸溶液的浸泡,能够对其表面进行轻微刻蚀,有利于后续改性的操作处理,该改性纳米氧化锌的制备方法,工艺易操作,制备的改性纳米氧化锌分散性好,容易实现工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的阐述:
实施例1
一种改性纳米氧化锌的制备方法,包括以下步骤:
S1:将纳米氧化锌浸入盐酸溶液中,盐酸溶液的质量分数为0.8%,持续搅拌30min,搅拌转速为300r/min,后将纳米氧化锌过滤出待用;
S2:在步骤S1过滤出的纳米氧化锌中加水,随后缓慢加入硬质酸钡分散剂,硬质酸钡分散剂与纳米氧化锌的质量比为1:150,加温至40℃持续搅拌10min,搅拌转速为300r/min,得到质量浓度为15%的纳米氧化锌分散液;
S3:将步骤S2中得到的纳米氧化锌分散液加入超声波发生器中,再加入浸泡改性液,升温至50℃进行超声波处理,超声波频率为60KHz,超声处理40min,得到改性纳米氧化锌液;
其中浸泡改性液包括按照重量百分比计的以下组份:重铬酸钠0.2%,聚丙烯酸钠0.6%,异丙醇25%,硬脂酸10%,余量为去离子水。
S4:将步骤S3中得到的改性纳米氧化锌液过滤,后投入干燥箱中进行干燥,干燥温度为75℃,干燥时间为40min;
S5:将干燥后的改性纳米氧化锌投入马弗炉中进行焙烧,在30min内升温至400℃,并保持此温度焙烧3h,焙烧取出后即得到成品改性纳米氧化锌。
实施例2
一种改性纳米氧化锌的制备方法,包括以下步骤:
S1:将纳米氧化锌浸入盐酸溶液中,盐酸溶液的质量分数为1.2%,持续搅拌35min,搅拌转速为350r/min,后将纳米氧化锌过滤出待用;
S2:在步骤S1过滤出的纳米氧化锌中加水,随后缓慢加入硬质酸钡分散剂,硬质酸钡分散剂与纳米氧化锌的质量比为1:170,加温至45℃持续搅拌13min,搅拌转速为400r/min,得到质量浓度为15-25%的纳米氧化锌分散液;
S3:将步骤S2中得到的纳米氧化锌分散液加入超声波发生器中,再加入浸泡改性液,升温至55℃进行超声波处理,超声波频率为65KHz,超声处理45min,得到改性纳米氧化锌液;
其中浸泡改性液包括按照重量百分比计的以下组份:重铬酸钠0.3%,聚丙烯酸钠0.7%,异丙醇30%,硬脂酸12%,余量为去离子水。
S4:将步骤S3中得到的改性纳米氧化锌液过滤,后投入干燥箱中进行干燥,干燥温度为80℃,干燥时间为50min;
S5:将干燥后的改性纳米氧化锌投入马弗炉中进行焙烧,在30min内升温至450℃,并保持此温度焙烧4h,焙烧取出后即得到成品改性纳米氧化锌。
实施例3
一种改性纳米氧化锌的制备方法,包括以下步骤:
S1:将纳米氧化锌浸入盐酸溶液中,盐酸溶液的质量分数为1.4%,持续搅拌40min,搅拌转速为400r/min,后将纳米氧化锌过滤出待用;
S2:在步骤S1过滤出的纳米氧化锌中加水,随后缓慢加入硬质酸钡分散剂,硬质酸钡分散剂与纳米氧化锌的质量比为1:180,加温至50℃持续搅拌15min,搅拌转速为450r/min,得到质量浓度为25%的纳米氧化锌分散液;
S3:将步骤S2中得到的纳米氧化锌分散液加入超声波发生器中,再加入浸泡改性液,升温至60℃进行超声波处理,超声波频率为70KHz,超声处理50min,得到改性纳米氧化锌液;
其中浸泡改性液包括按照重量百分比计的以下组份:重铬酸钠0.4%,聚丙烯酸钠0.8%,异丙醇35%,硬脂酸14%,余量为去离子水。
S4:将步骤S3中得到的改性纳米氧化锌液过滤,后投入干燥箱中进行干燥,干燥温度为85℃,干燥时间为60min;
S5:将干燥后的改性纳米氧化锌投入马弗炉中进行焙烧,在30min内升温至500℃,并保持此温度焙烧4h,焙烧取出后即得到成品改性纳米氧化锌。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:将纳米氧化锌浸入盐酸溶液中,持续搅拌,后将纳米氧化锌过滤出待用;
S2:在步骤S1过滤出的纳米氧化锌中加水,随后缓慢加入硬质酸钡分散剂,加温持续搅拌,得到纳米氧化锌分散液;
S3:将步骤S2中得到的纳米氧化锌分散液加入超声波发生器中,再加入浸泡改性液,升温进行超声波处理,得到改性纳米氧化锌液;
S4:将步骤S3中得到的改性纳米氧化锌液过滤,后投入干燥箱中进行干燥;
S5:将干燥后的改性纳米氧化锌投入马弗炉中进行焙烧,焙烧取出后即得到成品改性纳米氧化锌。
2.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S1中盐酸溶液的质量分数为0.8-1.4%,搅拌转速为300-400r/min,搅拌时间为30-40min。
3.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S2中硬质酸钡分散剂与纳米氧化锌的质量比为1:150-1:180。
4.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S2中纳米氧化锌分散液的质量浓度为15-25%。
5.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S2中温度保持在40-50℃,搅拌转速为300-450r/min,搅拌时间为10-15min。
6.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S3中浸泡改性液包括按照重量百分比计的以下组份:重铬酸钠0.2-0.4%,聚丙烯酸钠0.6-0.8%,异丙醇25-35%,硬脂酸10-14%,余量为去离子水。
7.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S3中保持温度为50-60℃,超声波频率为60-70KHz,超声处理时间为40-50min。
8.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S4中干燥温度为75-85℃,干燥时间为40-60min。
9.根据权利要求1所述的改性纳米氧化锌的制备方法,其特征在于:步骤S5中马弗炉在30min内升温至400-500℃,并保持此温度焙烧3-4h。
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