CN111573684A - 一种二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法 - Google Patents

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周浩
王东
耿欣
温广武
张丽娟
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Abstract

本发明公开了一种二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，包括以氨水、硫酸亚铁或硫酸钴、正硅酸乙脂为原料，室温下制备得到硅酸铁或硅酸钴纳米片的步骤。本发明的硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，反应温度低，工艺简单，生产效率高，适于大量生产。制备的二维硅酸铁、硅酸钴纳米片材料，其纯度高，稳定性高。在能源、生命、环境等领域具有广泛的应用前景。

Description

一种二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法
技术领域
本发明提供一种二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，属于无机材料制备技术领域。
背景技术
二维纳米片材料具有机械柔韧性高、比表面积大、活性位点丰富等独特的物化性质，已广泛应用于药物输运、成像、生物传感、能量存储与转换等诸多领域。但是目前二维纳米片材料的制备大多采用自上而下的剥离方法，工艺复杂，周期长，产量低。如何以低成本、简单工艺大量制备二维纳米片材料是目前面临的一个挑战。
金属硅酸盐材料在自然界中储量丰富，环境友好，工业化应用广泛。例如硅酸铁作为吸附剂从废水中选择性吸附染料分子；硅酸钴作为催化剂用于降解有机分子污染物等。但是目前制备的硅酸铁、硅酸钴材料多是颗粒或聚集形态，活性位点少，性能较低，极大地限制了其应用和推广。
现有技术中还未有关于二维硅酸铁、硅酸钴纳米片制备的报道。为了利用二维纳米片材料的独特性能，本发明提供了一种高效制备二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的方法，对于二维硅酸盐材料的进一步应用具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，为实现上述目的，本发明所采用的技术方案步骤如下：
一种二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，其特征在于，包含以氨水、硫酸亚铁或硫酸钴、正硅酸乙脂为原料，室温下，向去离子水中加入质量浓度为28%的氨水，随后将硫酸亚铁或硫酸钴、正硅酸乙脂依次加入氨水溶液中，在搅拌作用下，保持4小时，离心、洗涤产物，烘干，即得硅酸铁或硅酸钴纳米片粉体。
所述的二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，其特征在于，氢氧化铵、硫酸亚铁或硫酸钴、正硅酸乙脂的摩尔比为0.05：2：0.002-0.008。
本发明的有益效果：
（1）本发明的二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，工艺简单，反应温度低，生产效率高；
（2）本发明制备的二维硅酸铁、硅酸钴纳米片材料，纯度高。
附图说明
图1是实施例1制得的二维硅酸铁纳米片的透射电子显微镜照片；
图2是实施例1制得的二维硅酸铁纳米片的元素分布图；
图3是实施例1制得的二维硅酸钴纳米片的透射电子显微镜照片；
图4是实施例1制得的二维硅酸钴纳米片的元素分布图。
具体实施方式
结合实施例对本发明作进一步说明，应该说明得是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1
一种二维硅酸铁纳米片，其制备方法包括如下步骤：
取6mL质量浓度为28%的氨水加入到160mL去离子水中，在搅拌作用下，将150mg硫酸亚铁和400mL正硅酸乙脂分别缓慢加入到上述氨水溶液中，混合均匀，室温下持续搅拌4小时，离心，用去离子水清洗3次，在60℃烘干，获得棕黄色粉末。从透射电子显微镜照片可以看出（如图1所示），产物为二维纳米片。从元素分布图可以看出（如图2所示），硅、氧、铁元素均匀分布在二维纳米片结构中。
一种二维硅酸钴纳米片，其制备方法包括如下步骤：
取6mL质量浓度为28%的氨水加入到160mL去离子水中，在搅拌作用下，将152mg硫酸钴和400mL正硅酸乙脂分别缓慢加入到上述氨水溶液中，混合均匀，室温下持续搅拌4小时，离心，用去离子水清洗3次，在60℃烘干，获得淡黄色粉末。从透射电子显微镜照片可以看出（如图3所示），产物为二维纳米片。从元素分布图可以看出（如图4所示），硅、氧、钴元素均匀分布在二维纳米片结构中。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种二维硅酸铁、硅酸钴纳米片的制备方法，其特征在于，包含以氨水、硫酸亚铁或硫酸钴、正硅酸乙脂为原料，室温下，向去离子水中加入质量浓度为28%的氨水，随后将硫酸亚铁或硫酸钴、正硅酸乙脂依次加入氨水溶液中，在搅拌作用下，保持4小时，离心、洗涤产物，烘干，即得硅酸铁或硅酸钴纳米片粉体。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氢氧化铵、硫酸亚铁或硫酸钴、正硅酸乙脂的摩尔比为0.05：2：0.002-0.008。
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