CN110282647A - 一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法 - Google Patents

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李用成
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刚勇
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    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
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    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
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Abstract

本发明提供了一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法，本方法在制备材料过程中具有高效、快速、简洁等多种优异特性，在未来的工业化大量生产中显得尤为重要，克服了沉淀反应快速析晶导致的调控多孔纳米材料的巨大挑战性，制备出多孔纳米材料CaF2。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，通过盐酸和氢氧化钠调节溶液pH值来控制F‑离子的释放速度，从而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形成多孔的方块形状。

Description

一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法
技术领域
本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体涉及一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法。
背景技术
氟化钙（CaF2）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、冶金、国防等领域具有广泛的潜在应用价值，特别是高比表面积的CaF2将进一步增强其独特的光电性能。制备高比表面积材料的主要方法是将材料纳米化，制备多孔结构。现有制备CaF2的方法主要是通过从CaF2污泥当中回收利用，或者利用高温冶金法进行制备。上述方法均不适合快速制备纳米多孔CaF2材料，且制备的颗粒粒径较大，纯度较低。关于多孔CaF2纳米材料的方法鲜有报道，预示着制备多孔CaF2材料具有巨大的挑战性。因此，发明一种可以简单、快速制备多孔CaF2纳米材料的方法在未来的工业化生产以及大量应用中起到重要作用。沉淀法在制备材料中具有高效、快速、简洁等多种优异性能。但同时，沉淀反应的快速析晶使得制备、调控沿特定维度纳米材料：比如多孔纳米材料，具有很大的挑战性。
发明内容
本发明针对现有技术不足或改进需求，提供一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法, 该方法在制备材料中具有高效，快速，简洁等多种优秀特征，克服了沉淀反应快速析晶导致的调控多孔纳米材料的巨大挑战性，制备出多孔纳米材料CaF2。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，通过盐酸和氢氧化钠调节溶液pH值来控制F-离子的释放速度，从而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形成多孔的方块形状。本发明提供一种具有优异性能的CaF2多孔立方体的形貌和物相调控方法。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。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
本发明提供一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法，其特征在于，以Ca(CH3COO)2和NH4HF2为原料，通过液相沉淀法进行合成，其具体操作步骤如下：一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法，其特征在于，以乙酸钙（Ca(CH3COO)2）和氟氢酸铵（NH4HF2）为原料，通过液相沉淀法进行合成，其具体操作步骤如下：
步骤一，在20-30℃下，以质量百分比计，将70-80%Ca(CH3COO)2和5-10% HCl溶解于水中，并持续搅拌10-20分钟；
所述Ca(CH3COO)2为浓度0.3-0.4%的水溶液；
所述HCl浓度为2.5-4.0%的水溶液；
步骤二，将10-15% NH4HF2溶液加入步骤一的混合溶液中，持续搅拌10-20分钟；
所述NH4HF2为浓度0.25-0.45%的水溶液；
步骤三，向步骤二混合溶液中缓慢滴加2-8%NaOH溶液，持续搅拌10-20分钟后，静置；
所述NaOH为浓度0.32-0.40%的水溶液；
步骤四，将步骤三所得混合物料用高速离心机以4000-5000r/min，分离3-5分钟；
步骤五，将步骤四所得物料在60-70℃干燥8-12小时，即得多孔氟化钙立方体；
所述步骤三中NaOH溶液滴加速度为40-60g/min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明使用液相室温沉淀法进行材料制备，与传统水热法比较，该方法操作简单，所制备的产物形貌新颖、质量稳定。
附图说明
图1为实施例1中CaF2多孔立方体投射电子显微镜（TEM）测试图。
图2为实施例1中CaF2多孔立方体元素分布图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的制备方法做进一步说明：
实施例1：
本发明提供一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法。本方法以Ca(CH3COO)2和NH4HF2为原料，通过液相沉淀法进行合成，其具体操作步骤如下：
在25℃下，将750g浓度为0.32% Ca(CH3COO)2和75g浓度为3.65%HCl溶解于水中，并持续搅拌30分钟；将125g浓度为0.30%NH4HF2溶液加入到上述混合溶液中，持续搅拌5分钟；继续向混合溶液中缓慢滴加50g浓度为0.40%NaOH溶液，持续搅拌5分钟后，静置；将所得混合物料用高速离心机以4000r/min，分离5分钟；所得物料以60℃干燥24小时，即得多孔氟化钙立方体。
从图1可以看出有立方体结构生成；从图2元素分布图可以看出立方体结构的元素组成为钙元素和氟元素。
实施例2：
本发明提供一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法。本方法以Ca(CH3COO)2和NH4HF2为原料，通过液相沉淀法进行合成，其具体操作步骤如下：
在25℃下，将750g浓度为0.38% Ca(CH3COO)2和75g浓度为3.65%HCl溶解于水中，并持续搅拌30分钟；将125g浓度为0.44%NH4HF2溶液加入到上述混合溶液中，持续搅拌5分钟；继续向混合溶液中缓慢滴加50g浓度为0.40%NaOH溶液，持续搅拌5分钟后，静置；将所得混合物料用高速离心机以4000r/min，分离5分钟；所得物料以60℃干燥24小时，即得多孔氟化钙立方体。
实施例3：
本发明提供一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法。本方法以Ca(CH3COO)2和NH4HF2为原料，通过液相沉淀法进行合成，其具体操作步骤如下：
在25℃下，将75g浓度为0.38% Ca(CH3COO)2和7.5g浓度为2.92%HCl溶解于水中，并持续搅拌30分钟；将12.5g浓度为0.44% NH4HF2溶液加入到上述混合溶液中，持续搅拌5分钟；继续向混合溶液中缓慢滴加5g浓度为0.32%NaOH溶液，持续搅拌5分钟后，静置；将所得混合物料用高速离心机以4000r/min，分离5分钟；所得物料以60℃干燥24小时，即得多孔氟化钙立方体。

Claims (2)

1.一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法，其特征在于，以乙酸钙（Ca(CH3COO)2）和氟氢酸铵（NH4HF2）为原料，通过液相沉淀法进行合成，其具体操作步骤如下：
步骤一，在20-30℃下，以质量百分比计，将70-80%Ca(CH3COO)2和5-10% HCl溶解于水中，并持续搅拌10-20分钟；
所述Ca(CH3COO)2为浓度0.3-0.4%的水溶液；
所述HCl浓度为2.5-4.0%的水溶液；
步骤二，将10-15% NH4HF2溶液加入步骤一的混合溶液中，持续搅拌10-20分钟；
所述NH4HF2为浓度0.25-0.45%的水溶液；
步骤三，向步骤二混合溶液中缓慢滴加2-8%NaOH溶液，持续搅拌10-20分钟后，静置；
所述NaOH为浓度0.32-0.40%的水溶液；
步骤四，将步骤三所得混合物料用高速离心机以4000-5000r/min，分离3-5分钟；
步骤五，将步骤四所得物料在60-70℃干燥8-12小时，即得多孔氟化钙立方体。
2.根据权利要求1所述的一种快速沉淀制备多孔氟化钙立方体的方法，其特征在于，所述步骤三中NaOH溶液滴加速度为40-60g/min。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004076353A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-10 Honeywell Specialty Chemicals Seelze Gmbh Process for producing calcium fluoride
RU2424188C1 (ru) * 2009-12-28 2011-07-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Способ получения высокочистого фторида кальция
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
CN104071820A (zh) * 2014-07-21 2014-10-01 扬州百德光电有限公司 一种由废lcd面板玻璃蚀刻液生产氟化钙的方法
TWI574923B (zh) * 2016-04-06 2017-03-21 百德光電有限公司 一種由含氫氟酸、六氟矽酸及六氟鋁酸之廢水生產氟化鈣之方法
CN106520115A (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 佛山科学技术学院 一种水溶性稀土多孔纳米晶的制备方法
CN109319816A (zh) * 2018-12-14 2019-02-12 辽宁星空钠电电池有限公司 一种快速沉淀制备一维BaF2的方法
CN109734116A (zh) * 2019-03-05 2019-05-10 浙江师范大学 一种CaF2纳米材料空心球的制备方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004076353A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-10 Honeywell Specialty Chemicals Seelze Gmbh Process for producing calcium fluoride
RU2424188C1 (ru) * 2009-12-28 2011-07-20 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Химических Реактивов И Особо Чистых Химических Веществ" Способ получения высокочистого фторида кальция
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
CN104071820A (zh) * 2014-07-21 2014-10-01 扬州百德光电有限公司 一种由废lcd面板玻璃蚀刻液生产氟化钙的方法
TWI574923B (zh) * 2016-04-06 2017-03-21 百德光電有限公司 一種由含氫氟酸、六氟矽酸及六氟鋁酸之廢水生產氟化鈣之方法
CN106520115A (zh) * 2016-08-31 2017-03-22 佛山科学技术学院 一种水溶性稀土多孔纳米晶的制备方法
CN109319816A (zh) * 2018-12-14 2019-02-12 辽宁星空钠电电池有限公司 一种快速沉淀制备一维BaF2的方法
CN109734116A (zh) * 2019-03-05 2019-05-10 浙江师范大学 一种CaF2纳米材料空心球的制备方法

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