CN112573547B - 一种纳米碳酸锂的制备方法 - Google Patents
一种纳米碳酸锂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112573547B CN112573547B CN202011468526.4A CN202011468526A CN112573547B CN 112573547 B CN112573547 B CN 112573547B CN 202011468526 A CN202011468526 A CN 202011468526A CN 112573547 B CN112573547 B CN 112573547B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lithium carbonate
- nano
- preparation
- solution
- freezing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 90
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 90
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 238000007710 freezing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000008014 freezing Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 claims abstract description 8
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 16
- 239000012047 saturated solution Substances 0.000 claims description 11
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 3
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 15
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 abstract description 5
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000001000 micrograph Methods 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 206010026749 Mania Diseases 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002642 lithium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000003340 mental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000000932 sedative agent Substances 0.000 description 1
- 230000001624 sedative effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000000859 sublimation Methods 0.000 description 1
- 230000008022 sublimation Effects 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01D—COMPOUNDS OF ALKALI METALS, i.e. LITHIUM, SODIUM, POTASSIUM, RUBIDIUM, CAESIUM, OR FRANCIUM
- C01D15/00—Lithium compounds
- C01D15/08—Carbonates; Bicarbonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
- C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
- C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种纳米碳酸锂的制备方法。该方法是将碳酸锂溶液冷冻成冰块后,冷冻干燥,即得纳米级碳酸锂。该方法操作简单,成本低,其制备的碳酸锂为纳米级别,且粒径均匀,粒径大小可控,具有更高的反应活性,相对粉碎、球磨等方法制备碳酸锂具有明显的优势。
Description
技术领域
本发明涉及一种碳酸锂的制备方法,特别涉及一种通过冷冻和冷冻干燥技术制备纳米碳酸锂的方法,属于碳酸锂制备技术领域。
背景技术
碳酸锂是一种非常重要的锂的化合物,广泛用于搪瓷、玻璃制造、半导体、合成橡胶、医药、国防工业等。
在陶瓷工业,碳酸锂作为添加剂用于低熔点陶瓷及玻璃的制备,在陶瓷的抗热震性方面能起到明显的提高作用。
碳酸锂也是用于锂离子电池制备的重要原料,如钴酸锂、锰酸锂、三元正极材料的制备都需要碳酸锂,而且碳酸锂粒子的大小直接影响反应的活性。
碳酸锂在医药行业作为镇静剂,用于治疗狂躁性精神病,且碳酸锂粒子的大小直接影响药物在传递过程的快慢。
碳酸锂在很多领域起着重要的作用,特别是纳米级碳酸锂在治疗狂躁性精神人时能起到快速给药效果,在其他领域中也有着潜在的应用价值。而现有技术制备纳米碳酸锂主要采用球磨、粉碎、膜过滤等方法,但是在粉碎、球磨等过程经常会带入其他杂质,膜过滤效率较低。
发明内容
相对现有技术存在的缺陷,本发明的目的是在于提供一种纳米碳酸锂的制备方法,该方法操作简单,成本低,其制备的纳米碳酸锂粒子大小均匀且可控,具有更高的反应活性,相对粉碎、球磨、膜过滤等方法制备纳米碳酸锂具有明显的优势。
为了实现上述技术目的,本发明提供了一种纳米碳酸锂的制备方法,该方法是将碳酸锂溶液冷冻成冰块后,冷冻干燥,即得。
作为一个优选的方案,碳酸锂溶液可以为碳酸锂饱和溶液或者是饱和溶液的稀释液。碳酸锂饱和溶液或饱和溶液的稀释液能够保证碳酸锂均匀分散,从而可以进一步获得粒径均匀的碳酸锂粒子。并且通过调节不同浓度的碳酸锂溶液可以对碳酸锂粒子的大小进行有效调节,实现粒径可控,溶液越稀,相应获得的碳酸锂的粒径越小,本发明通过采用碳酸锂饱和溶液或者是饱和溶液的稀释液可以获得粒径在20~200nm范围内的碳酸锂晶体。此外采用碳酸锂饱和溶液来制备纳米碳酸锂具有最高的收率,因此在工业上优选采用碳酸锂饱和溶液。
作为一个优选的方案,所述冷冻的温度为-80~-20℃。通过控制温度使碳酸锂溶液进行快速冷冻瞬间结冰,从而可以获得粒径均匀一致的碳酸锂粒子。
作为一个优选的方案,所述冷冻干燥的时间为3~48小时。通过冷冻干燥能有效阻止水分升华过程中碳酸锂粒子的生长。
作为一个优选的方案,在碳酸锂溶液中加入乙醇促进碳酸锂晶核的生成。由于碳酸锂不溶入乙醇,乙醇是碳酸锂的不良溶剂,不良溶剂使碳酸锂溶液中碳酸锂颗粒瞬间大量成核,形成大量纳米粒子,通过冷冻干燥使粒子几乎保持原貌。优选的乙醇的加入量为碳酸锂溶液体积的1/5~1/25,通过加入乙醇以及控制乙醇的用量也可以调控碳酸锂晶粒的大小。
相对现有技术,本发明技术方案带来的有益技术效果:
本发明提供的制备纳米碳酸锂的方法可实现碳酸锂粒子大小在一定范围内调控。
本发明制备的纳米碳酸锂相比微米级碳酸锂具有更高反应活性,且采用低温冷冻和干燥制备纳米碳酸锂过程不会引入杂质,具有更高的纯度,相比球磨、粉碎、膜过滤等方法制备的纳米碳酸锂粒子具有明显的优势,更能满足药品生产质量管理规范(GMP)要求,制备医药级碳酸锂更具可行性。
本发明提供的制备纳米碳酸锂的方法步骤简单、条件可控、成本低,易于工业化生产。
附图说明
图1为实施例1和实施例2制备的纳米碳酸锂的XRD图。
图2为实施例1制备的纳米碳酸锂的扫描电镜图。
图3为实施例2制备的纳米碳酸锂的扫描电镜图。
图4为实施例3制备的纳米碳酸锂的扫描电镜图。
具体实施方式
以下具体实施例旨在进一步详细说明本发明内容,而不是限制权利要求的保护范围。
实施例1
室温下,取高纯碳酸锂溶于25ml水中,至达到饱和,过滤未溶解的碳酸锂,未溶解的碳酸锂留作下个流程制备碳酸锂溶液备用,将滤液置于-50~-40℃冷阱预冻,制备得小粒子冰块,在保持冷冻条件下,抽真空干燥12h,得到高活性、超细的碳酸锂白色粉末。纳米碳酸锂产品的XRD图如图1中1所示,形貌如图2所示。从图1中1可以看出只存在碳酸锂一个纯相,图2中可以看出粒子大小约为100纳米,且为分散状态,不致密。
实施例2
室温下,取高纯碳酸锂溶于25ml水中,至达到饱和,过滤未溶解的碳酸锂,未溶解的碳酸锂留作下个流程制备碳酸锂溶液备用,取饱和溶液5ml加20mL水,液体置于-50~-40℃冷阱预冻,制备得小粒子冰块,在保持冷冻条件下,抽真空干燥12h,得到高活性、超细的碳酸锂白色粉末。形貌如图3所示,可以看出粒子约~30纳米,且为分散状态,不致密。
实施例3
室温下,取高纯碳酸锂溶于25ml水中,至达到饱和,过滤未溶解的碳酸锂,未溶解的碳酸锂留作下个流程制备碳酸锂溶液备用,往滤液中加入2~5ml乙醇,瞬间产生大量白色乳液,将白色乳液置于-50~-40℃冷阱,将制备的小粒子冰块在保持冷冻条件下抽真空12h,得到高活性、超细的碳酸锂白色粉末。纳米碳酸锂产品的XRD图如图1中2所示,从图1中2可以看出只存在碳酸锂一个纯相,形貌如图4所示,可以看出大部分粒子小于100纳米,且为分散状态,不致密。
Claims (1)
1.一种纳米碳酸锂的制备方法,其特征在于:在碳酸锂溶液中加入乙醇促进碳酸锂晶核生成,然后将碳酸锂溶液冷冻成冰块后,冷冻干燥,即得;
所述碳酸锂溶液为碳酸锂饱和溶液或饱和溶液的稀释液;
所述乙醇的加入量为碳酸锂溶液体积的1/5~1/25;
所述冷冻的温度为-80~-20℃;
所述冷冻干燥的时间为3~48小时。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011468526.4A CN112573547B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种纳米碳酸锂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011468526.4A CN112573547B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种纳米碳酸锂的制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112573547A CN112573547A (zh) | 2021-03-30 |
CN112573547B true CN112573547B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=75135293
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011468526.4A Active CN112573547B (zh) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | 一种纳米碳酸锂的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112573547B (zh) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014057564A1 (ja) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | 岩谷産業株式会社 | 凍結乾燥法を用いたナノ粒子乾燥体の製造方法 |
CN107082439A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-08-22 | 东北大学 | 一种纳米级铝酸锂的制备方法 |
-
2020
- 2020-12-15 CN CN202011468526.4A patent/CN112573547B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014057564A1 (ja) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | 岩谷産業株式会社 | 凍結乾燥法を用いたナノ粒子乾燥体の製造方法 |
CN107082439A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-08-22 | 东北大学 | 一种纳米级铝酸锂的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
刘雪姣.真空冷冻干燥法制备纳米碳酸钙粉体实验研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》.2013,第1-41页. * |
曾贵玉 等著,国防工业出版社.《微纳米含能材料》.2015,(第1版),第31-34页. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN112573547A (zh) | 2021-03-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI447073B (zh) | 銦鎵鋅氧化物(igzo)奈米粉體及其製備方法與濺鍍用靶材 | |
CN110054196A (zh) | 一种有机分子诱导制备高纯球形速溶硼酸的方法 | |
CN109941981B (zh) | 一种制备高纯偏磷酸锂的方法 | |
CN114906886B (zh) | 一种粒径可调的三元正极材料前驱体的制备方法 | |
CN114149374B (zh) | 一种高分散氯氮平原料药晶体颗粒的制备方法 | |
CN110527854B (zh) | 一种制备粒径可控的超高纯铼酸铵晶体的方法 | |
CN112573547B (zh) | 一种纳米碳酸锂的制备方法 | |
CN102730735A (zh) | 一种碳酸锶的提纯方法 | |
CN112658273B (zh) | 一种第二相颗粒弥散钼复合粉末的冷冻干燥制备方法 | |
CN1281498C (zh) | 均匀沉淀-超临界二氧化碳干燥法制备纳米氧化镁的方法 | |
Zhang et al. | Structural modulation of Na0. 5Bi0. 5TiO3 in hydrothermal synthesis | |
CN109231254A (zh) | 一种高纯高分散的d50:0.4-0.6微米的氧化钆颗粒的制备方法 | |
CN113224289A (zh) | 一种通过控制溶液过饱和度制备单晶三元正极材料的方法 | |
CN107188798A (zh) | 一种可控制粒度的枸橼酸钠的精制工艺及实现装置 | |
CN109019694B (zh) | 微纳结构球型MnCO3的制备方法 | |
CN114105191B (zh) | 一种纳米级钛酸钡粉体及其制备工艺 | |
CN107835798A (zh) | 制造琥珀酸的方法 | |
CN112209439B (zh) | 无掺杂低温热致变vo2粉体材料的制备方法 | |
CN110105374B (zh) | 一种粒度和晶习可控的苯乙酰-7-氨基-3-脱乙酰氧基头孢烷酸的结晶方法 | |
CN113845423B (zh) | 一种均一片形结构的药用辅料硬脂富马酸钠及其制备方法 | |
CN115196970A (zh) | 一种高流动性AlON球形粉体的制备方法 | |
CN114956140A (zh) | 一种球形氧化铝粉体的制备方法 | |
CN110607552B (zh) | 一种利用水溶液制备单晶或无定型物的方法 | |
Mo et al. | Preparation of Li2CO3 powder nanoparticles by vacuum freeze drying | |
CN107556352B (zh) | 一种制备毫米级大粒度阿奇霉素的结晶方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |