CN1845874A - 制备金属氧化物细粒的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种有效且简单地生产金属氧化物细粒的方法。本发明生产金属氧化物细粒的方法包括使气态有机金属化合物在氧化物质存在下于气相中燃烧；混合气态有机金属化物与氧化物质以制备混合物并使该混合物燃烧；混合有机金属化物溶液与氧化物质以制备混合物，使该混合物变为气态，然后使气态混合物进行燃烧；或使氧化物质与通过汽化有机金属化合物溶液制得的气态有机金属化物混合以制备混合物并使该混合物燃烧。

Description

制备金属氧化物细粒的方法
相关申请的交叉参考
本专利申请依照35U.S.C第111(a)条递交并且依照U.S.C第119(e)(1)条享有依照35U.S.C第111(b)条于2004年5月3日递交的美国临时申请60/567,011的申请日权益。
技术领域
本发明涉及一种生产金属氧化物细粒的方法，更确切地涉及一种生产用于无机发光材料、催化剂、磨料、导电透明薄膜等的金属氧化物细粒的方法。
发明背景
金属氧化物的细粒用于无机发光材料、催化剂、磨料、导电透明薄膜等。特别是，当所制备的细粒具有不超过100nm的颗粒直径时，它们的发光强度、催化活性和抛光性能得到显著改善。因此，期望开发一种有效且简单地制备金属氧化物细粒的方法。
关于制备金属氧化物细粒的方法，已经知道多种方法。例如，关于通过化学气相沉积方法制备细粒的方法，已经知道一种使用金属卤化物和氧化气体的方法(例如，参考JP-B-1033945)，但是存在产生卤化物并且所获得的细粒受到所述卤化物污染从而使细粒性能劣化的问题。
此外，存在一种制备金属氧化物细粒的方法，其中包括将液体金属氧化物前体例如金属卤化物或金属醇盐汽化，然后使其在气相中与含氧气体接触从而进行它们的反应(例如，参考JP-B-63-46002)。但是，该方法存在金属醇盐容易水解的问题，其在汽化之前分解，因此收率下降并且进一步阻塞管道。
此外，存在一种通过加热β-二酮酸盐金属配合物(β-diketonate metalcomplex)与水蒸汽的混合物并水解该配合物制备金属氧化物薄膜或细粉的方法(例如，参考JP-A-57-118002和JP-B-1845566)。但是，该方法必须使用麻烦的生产过程，从而使β-二酮酸盐金属配合物、载气和水蒸汽的流速得到控制以调节它们的摩尔比，并且不能够稳定地获得具有小直径的细粉。
本发明的目的是提供一种有效且简单地生产金属氧化物细粒的方法。所获得的金属氧化物细粒可用于无机发光材料、催化剂、磨料、导电透明薄膜等。
发明公开
本发明人对上述主题进行了认真的研究，发现了一种有效且简单地生产金属氧化物细粒的方法。因而，本发明已经完成。更确切地说，本发明具有下述[1]-[25]项详细内容。
[1]本发明生产金属氧化物细粒的方法包括使气态有机金属化合物在氧化物质存在下于气相中燃烧。
[2]本发明生产金属氧化物细粒的方法包括混合气态有机金属化物与氧化物质以制备混合物并使该混合物燃烧。
[3]本发明生产金属氧化物细粒的方法包括混合有机金属化物溶液与氧化物质以制备混合物，使该混合物变为气态并且使气态混合物进行燃烧。
[4]本发明生产金属氧化物细粒的方法包括使氧化物质与通过汽化有机金属化合物溶液制得的气态有机金属化物混合以制备混合物并使该混合物燃烧。
[5]根据上述第[1]-[4]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述氧化物质包含选自含氧气体、氧气、水和一氧化二氮中的至少一种。
[6]根据上述第[1]-[5]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于在有机金属化合物和氧化物质的燃烧中使用助燃剂。
[7]根据上述第[3]和[4]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述有机金属化合物溶液的溶剂是助燃剂。
[8]根据上述第[1]-[7]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述有机金属化合物包含至少金属、碳和氢原子。
[9]根据上述第[1]-[7]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述有机金属化合物包含至少一种选自烷基金属化合物、金属醇盐和β-二酮金属配合物中的化合物。
[10]根据上述第[9]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述烷基金属化合物的烷基具有1-10个碳原子。
[11]根据上述第[9]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述金属醇盐为金属的甲醇盐、乙醇盐、正丙醇盐、异丙醇盐、正丁醇盐、仲丁醇盐、叔丁醇盐或叔戊醇盐。
[12]根据上述第[9]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述β-二酮金属配合物为2，2，6，6-四甲基庚烷3，5-二酮、2，6-二甲基-3，5-庚烷二酮或2，4-戊烷二酮的金属配合物。
[13]根据上述第[3]和[4]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述有机金属化合物溶液的溶剂为至少一种选自下列的溶剂：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、己烷、环己烷、甲基环己烷、二烷、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酰基酮、二乙醚、叔丁基甲基醚、乙酰丙酮、二异丁酰基甲烷和二叔戊酰甲烷。
[14]根据上述第[1]-[13]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于燃烧温度不低于400℃。
[15]根据上述第[1]-[14]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述氧化物质的摩尔使用量是完全氧化所述有机金属化合物和有机金属化合物溶液的溶剂所需氧气摩尔量的0.5-40倍。
[16]根据上述第[1]-[15]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所制备的金属氧化物细粒具有不超过100nm的数均颗粒直径。
[17]根据上述第[1]-[16]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所制备的金属氧化物细粒为无机发光材料。
[18]根据上述第[17]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述无机发光材料为至少一种选自Y2O3:Eu、(Y，Gd)2O3:Eu、YBO3:Eu或(Y，Gd)BO3:Eu的红色无机发光材料。
[19]根据上述第[18]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于YBO3:Eu或(Y，Gd)BO3:Eu的硼源是硼酸盐。
[20]根据上述第[17]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述无机发光材料为至少一种选自Y2O3:Tb、Zn2SiO4:Mn和(Mg，Sr，Ba)Al12O19:Mn的绿色无机发光材料。
[21]根据上述第[17]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述无机发光材料为至少一种选自Y2O3:Tm和(Ba，Mg)Al10O17:Eu的蓝色无机发光材料。
[22]根据上述第[1]-[16]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所制备的金属氧化物细粒为导电材料。
[23]根据上述第[22]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述导电材料包含氧化锡或添加氧化锡的氧化铟。
[24]根据上述第[1]-[16]项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所制备的金属氧化物细粒为铁电体。
[25]根据上述第[24]项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其特征在于所述铁电体包含钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、钛酸钡锶、钛酸铅锆、钛酸铅镧锆或氧化锶铋钽。
附图简要说明
图1为说明用于本发明制备金属氧化物细粒方法的生产设备的一种实施方式的示意图。
图2为说明用于本发明制备金属氧化物细粒方法的生产设备的另一种
实施方式的示意图。
图3为实施例1制得的红色荧光细粒的电子显微镜照片。
[标记描述]
1...氧化物质
2...载气
3...载气
4a，4b，4c和4d...质量流量控制器
5...预热器
6...加热汽化器
7...加热汽化器
8...管状电炉(燃烧装置)
9...收集器
10...溶液
11...计量泵
12a和12b...预热器
本发明的优选实施方式
下面将详细描述根据本发明的制备金属氧化物细粒的方法。
本发明的一个特征是通过使气态有机金属化物在氧化物质存在下燃烧的方式制备金属氧化物细粒。
在本发明中，所述有机金属化合物优选包含至少金属、碳和氢原子，并且特别优选是烷基金属化合物、金属醇盐或β-二酮金属配合物。
用于本发明的烷基金属化合物优选为具有包含1-10个碳原子的烷基的烷基金属化合物，并且其实例可以包括三甲基铝、三甲基铟和三甲基镓。
用于本发明的金属醇盐优选为金属的甲醇盐、乙醇盐、正丙醇盐、异丙醇盐、正丁醇盐、仲丁醇盐、叔丁醇盐或叔戊醇盐，它们的实例可包括四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四乙氧基钛、四-异丙氧基钛、四-叔丁氧基锆、四-叔丁氧基铪、五乙氧基钽、三-异丙氧基铝、三乙氧基硼、二-叔丁氧基锡等。
用于本发明的β-二酮金属配合物优选为2，2，6，6-四甲基庚烷-3，5-二酮(DPM·H)、2，6-二甲基-3，5-庚烷二酮(DMHD·H)或2，4-戊烷二酮(acac·H)的金属配合物，它们的具体实例包括Sr(DPM)2，Ba(DPM)2，Mg(DPM)2，Y(DPM)3，La(DPM)3，Pr(DPM)3，Eu(DPM)3，Gd(DPM)3，Tb(DPM)3，Dy(DPM)3，Tm(DPM)3，Ti(DPM)2(iPrO)2，Zr(DPM)4，Hf(DPM)4，Fe(DPM)3，Ru(DPM)3，Cu(DPM)2，Al(DPM)3，In(DPM)3，Sn(DPM)2，Pb(DPM)2，Bi(DPM)3，Mn(DPM)2，Zn(DPM)2，Sr(DMHD)2，Ba(DMHD)2，Mg(DMHD)2，Y(DMHD)3，La(DMHD)3，Pr(DMHD)3，Eu(DMHD)3，Gd(DMHD)3，Tb(DMHD)3，Dy(DMHD)3，Tm(DMHD)3，Ti(DMHD)2(iPrO)2，Zr(DMHD)4，Hf(DMHD)4，Fe(DMHD)3，Ru(DMHD)3，Cu(DMHD)2，Al(DMHD)3，In(DMHD)3，Sn(DMHD)2，Pb(DMHD)2，Bi(DMHD)3，Mn(DMHD)2，Zn(DMHD)2，Sr(acac)2，Ba(acac)2，Mg(acac)2，Y(acac)3，La(acac)3，Pr(acac)3，Eu(acac)3，Gd(acac)3，Tb(acac)3，Dy(acac)3，Tm(acac)3，Ti(acac)4，Zr(acac)4，Hf(acac)4，Fe(acac)3，Ru(acac)3，Cu(acac)2，Al(acac)3，In(acac)3，Sn(acac)2，Pb(acac)2，Bi(acac)3，Mn(acac)2，Zn(acac)2和它们的n-水合盐(n为1或大于1的数)。
根据目标金属氧化物细粒，所述有机金属化合物可单独使用或两种或多种组合使用。所述有机金属化合物的组合使用可制备无机发光材料、导电材料、铁电体、催化剂、磨料等。
两种有机金属化合物的组合如下：
使用β-二酮酸钇配合物与β-二酮酸铕配合物的组合，可以制备Y2O3:Eu的红色荧光细粒。
使用β-二酮酸钇配合物、β-二酮酸钆配合物与β-二酮酸铕配合物的组合，可以制备(Y，Gd)2O3:Eu的红色荧光细粒。
使用β-二酮酸钇配合物、β-二酮酸钆配合物、β-二酮酸铕配合物与硼酸盐的组合，可以制备YBO3:Eu(Y，Gd)BO3:Eu红色荧光细粒。
使用β-二酮酸钇配合物与β-二酮酸铽配合物的组合，可以制备Y2O3:Tb绿色荧光细粒。
使用β-二酮酸锌配合物、β-二酮酸锰配合物和硅醇盐的组合，可以制备Zn2SiO4:Mn绿色荧光细粒。
使用β-二酮酸铝配合物、β-二酮酸镁配合物、β-二酮酸锶配合物、β-二酮酸钡配合物和β-二酮酸锰配合物的组合，可以制备(Mg，Sr，Ba)Al12O19:Mn绿色荧光细粒。
使用β-二酮酸钇配合物与β-二酮酸铥配合物的组合，可以制备Y2O3:Tm蓝色荧光细粒。
使用β-二酮酸铝配合物、β-二酮酸钡配合物、β-二酮酸镁配合物和β-二酮酸铕配合物的组合，可以制备(Ba，Mg)Al10O17:Eu蓝色荧光细粒。
使用β-二酮酸铟配合物和β-二酮酸锡配合物的组合，可以制备透明导电的、添加锡的氧化铟细粒。
使用β-二酮酸钡配合物与钛醇盐的组合，可以制备铁电体钛酸钡细粒。
使用β-二酮酸铅配合物、β-二酮酸锆配合物与钛醇盐的组合，可以制备铁电体钛酸铅锆细粒。
铁电体是一种具有数百或更高的高介电常数并且引起自发极化的物体。
气态有机金属化合物的实例可包括通过在加热下汽化固态或液态有机金属化合物获得的那些，通过在加热下汽化有机金属化合物溶液获得的那些，和它们的混合物。
所述气态有机金属化合物可以是一种有机金属化合物的蒸气或两种或多种有机金属化合物的混合蒸气。而且，两种或多种有机金属化合物的混合蒸气可通过混合两种或多种有机金属化合物、然后汽化制备，或通过汽化两种或多种有机金属化合物、然后混合制备。
在金属醇盐用作所述有机金属化合物的情况下，由于金属醇盐因其中包含的金属容易水解，所以金属醇盐在汽化之前水解，从而导致低收率并且不时地堵塞管道。因此，优选将金属醇盐稳定为有机溶剂的溶液，然后汽化。
在所述气态有机金属化物通过在加热下汽化有机金属化合物溶液制备的情况下，其可以包含一种有机金属化合物的蒸气或两种或多种有机金属化合物的蒸气。当所述气态有机金属化物是两种或多种有机金属化合物蒸气时，其可以通过汽化两种或多种有机金属化合物溶液、然后混合制备，或通过汽化包含两种或多种有机金属化合物的溶液制备。
用于这里所述有机金属化合物溶液的溶剂的实例可包括选自下列的至少一种：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、己烷、环己烷、甲基环己烷、二烷、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酰基酮、二乙醚、叔丁基甲基醚、乙酰丙酮、二异丁酰基甲烷和二叔戊酰甲烷等。这些溶剂可以单独使用或两种或多种组合使用。对溶液的浓度没有特殊限制。
在本发明中，惰性气体如氮气和氩气可用作所述气态有机金属化合物的载气。
用于本发明的氧化物质的实例可包括氧气，通过以适当比例混合氧气与其它气体例如惰性气体如氮气和氩气制备的混合气体，空气，水和一氧化二氮。这些氧化物质可以单独使用或两种或多种组合使用。
在所述有机金属化合物燃烧前，所述气态有机金属化物和氧化物质可分别在低于有机金属化合物分解温度的温度下预热。而且，在所述气态有机金属化物与氧化物质混合后，可以在低于有机金属化合物分解温度的温度下预热。此外，所述气态有机金属化物与氧化物质可以在燃烧前混合，或所述气态有机金属化物可以在高于有机金属化合物分解温度的温度下加热，并且可以释放进入氧化物质并在与氧化物质混合的同时进行燃烧。在所述有机金属化合物处于液态或溶于有机溶剂的溶液状态的情况下，所述有机金属化合物可以原样与氧化物质混合。
所述有机金属化合物与氧化物质有利地在使它们处于完全混合状态的条件下混合。如果它们的混合不完全合乎期望，在例如使用两种或多种有机金属化合物的情况下，因为混合不充分，所获得的金属氧化物细粒的组成有时是不均匀的。
优选的是所述气态有机金属化物与氧化物质在混合后进行燃烧。可通过使用火源或在高于它们的燃点的温度下加热引起燃烧。
所述有机金属化合物与氧化物质混合不充分，从而使有机金属化合物燃烧不充分，导致这样的问题：颗粒的质量和粒径不稳定，并且因为未反应物质如碳化物、水分等残留，所获得的粒径通常较大，并且细粒因反应时间延长而结合在一起。
通过将氧化物质与气态有机金属化物或包含已溶解的有机金属化合物的汽化溶液混合制备的混合气体优选具有处于爆炸范围的有机金属化合物浓度。在爆炸范围之外的有机金属化合物浓度是不期望的，因为燃烧不稳定。当有机金属化合物的蒸气压低并且其浓度没有达到爆炸范围时，优选使用助燃剂。对于助燃剂没有特殊限制。例如，在使用有机金属化合物溶液的情况下，所述溶液的溶剂可以是助燃剂。
所述氧化物质以在使用通过在加热下汽化固态或液态有机金属化合物制备的有机金属化合物情况下完全氧化该有机金属化合物需要的氧气摩尔量使用，或以在使用通过在加热下汽化有机金属化合物溶液制备的气态有机金属化合物情况下完全氧化该有机金属氧化物和溶剂需要的氧气摩尔量的0.5-40倍、优选1-30倍、更优选1-20倍使用。当氧气量过小时，所制备的金属氧化物细粒有时因未反应原料而凝结。当氧气量不利地过大时，有机物质浓度变得低于爆炸极限并且燃烧不稳定。
燃烧温度在本发明中优选不低于400℃，特别优选500-1500℃。当燃烧温度不利地低时，未反应的原料或有机组分因不完全燃烧而残留。当燃烧温度不利地过大时，设备寿命缩短并且由于设备材料的劣化出现污染。
由此制备的金属氧化物细粒具有的数均粒径不大于100nm，优选5-90nm，更优选5-50nm。
例如，当粒径不大于100nm的金属氧化物细粒用于无机发光材料、催化剂、磨料、导电透明薄膜等时，它们的发光强度、催化剂活性和抛光性能特别优异。
在本发明中，金属氧化物细粒的数均粒径通过具有电子显微图像测量的显微方法测定。
下一步，根据本发明的制备金属氧化物细粒的方法将参考更具体的实施方式描述。
关于本发明制备金属氧化物细粒方法的一种实施方式，存在着一种通过混合气态有机金属化物与氧化物质并使所得混合物燃烧以制备金属氧化物细粒的方法。
关于通过上述方法制备金属氧化物细粒的更具体的方法，存在着一种利用例如图1所示设备的方法。
图1为说明用于本发明制备金属氧化物细粒方法的生产设备的一种实施方式的示意图。
先将有机金属化合物放入加热汽化器6并在其中汽化。通过定量地使载气2经过质量流量控制器4b送入加热汽化器6，将有机金属化合物定量地送入管状电炉8。氧化物质1通过质量流量控制器4a定量地送入预热器5，并且被预热的氧化物质被定量地送入管状电炉8。在使用两种有机金属化合物的情况下，这两种有机金属化合物可以被送入加热汽化器6，或使用加热汽化器7汽化的有机金属化合物可通过载气3送入管状电炉8。
气态有机金属化物与氧化物质在管状电炉8中混合，通过燃烧形成金属氧化物细粒。所形成的金属氧化物细粒通过收集器9收集。
关于本发明生产金属氧化物细粒方法的另一种实施方式，存在着下述方法：有机金属化合物溶液与氧化物质混合，所形成的混合物加热汽化，然后该气态混合物进行燃烧以制备金属氧化物细粒。
在该方法中，例如，有机金属化合物溶液与氧化物质的混合物被定量地送入燃烧装置如管状电炉等(例如，喷雾方法)。该混合物在加热下汽化并且该气态混合物燃烧以形成金属氧化物细粒。所形成的金属氧化物细粒通过例如收集器收集。
在使用两种或多种有机金属化合物的情况下，各自包含一种有机金属化合物的两种或多种有机金属化合物溶液可单独送入加热分解设备，或包含两种或多种有机金属化合物的溶液可送入加热分解设备。
关于本发明生产金属氧化物细粒方法的另一种实例，存在一种下述方法：将氧化物质与包含通过汽化有机金属化合物溶液制备的气态有机金属化物的蒸气混合，并加热该混合物从而使该气态有机金属化物进行燃烧，制得金属氧化物细粒。
关于通过上述本发明方法制备金属氧化物细粒的更具体方法，存在一种利用例如图2所示设备的方法。
图2为说明用于本发明制备金属氧化物细粒方法的生产设备的另一种
实施方式的示意图。
有机金属化合物溶液10通过计量泵11被定量地送入加热汽化器7并在其中汽化。通过将载气2经过质量流量控制器4e定量地送入加热汽化器7，在加热汽化器7中汽化的含有气态有机金属化物的蒸气被定量地送入管状电炉8。氧化物质1通过质量流量控制器4d被定量地送入预热器12a，并且预热后的氧化物质1被定量地送入管状电炉8。在使用两种有机金属化合物的情况下，关于有机金属化合物溶液10，可以使用包含两种或多种有机金属化合物的溶液或可以提供汽化有机金属化合物溶液并将它们送入管状电炉8的多个装置。
气态有机金属化物被送入管状电炉8并与氧化物质混合，然后进行燃烧以形成金属氧化物细粒。所形成的金属氧化物细粒通过收集器9收集。
在上述实施方式中，关于燃烧装置，使用管状电炉。但是，在本发明中，任何设备都可以使用，没有特殊限制，前提条件是通过该设备可以燃烧气态有机金属化物。
实施例
本发明将参考以下实施例更详细地描述，但是本发明不应受这些实施例的限制。
金属氧化物细粒的数均粒径通过显微镜方法测量。
实施例1
使用图1所示设备制备金属氧化物细粒。
在于230℃下加热的汽化器(6)内，以4mL/分钟的速率送入90.5gY(DPM)3、2.63g Eu(DPM)3和217g甲醇的混合溶液并汽化。管状电炉(8)中的燃烧温度设定为800℃。空气(1)在230℃下加热并以33.3L/分钟的速率流动，从而将气态Y(DPM)3、Eu(DPM)3和甲醇与空气送入管状电炉(8)。燃烧时间为3秒。所送入的空气中的氧气摩尔量为完全氧化β-二酮酸盐金属配合物(Y(DPM)3、Eu(DPM)3)和甲醇所需要的氧气摩尔量的1.5倍。结果，收集在收集器(9)中的Y2O3:Eu红色荧光细粒的收率为90％。Y2O3:Eu细粒的平均粒径为10nm。
实施例2
使用图1所示设备制备金属氧化物细粒。
在于230℃下加热的汽化器(6)内，以4mL/分钟的速率送入49.5gY(DPM)3、29.5g Gd(DPM)3、2.18g Eu(DPM)3和188g甲醇的混合溶液并汽化。管状电炉(8)中的燃烧温度设定为800℃。空气(1)在230℃下加热并以33.3L/分钟的速率流动，从而将气态Y(DPM)3、Gd(DPM)3、Eu(DPM)3和甲醇与空气送入管状电炉(8)。燃烧时间为3秒。所送入的空气中的氧气摩尔量为完全氧化β-二酮酸盐金属配合物(Y(DPM)3和Gd(DPM)3、Eu(DPM)3)和甲醇所需要的氧气摩尔量的1.5倍。结果，收集在收集器(9)中的(Y，Gd)2O3:Eu红色荧光细粒的收率为91％。(Y，Gd)2O3:Eu细粒的平均粒径为10nm。
实施例3
使用图1所示设备制备金属氧化物细粒。
在于230℃下加热的汽化器(6)内，以4mL/分钟的速率送入92.7gY(DPM)3、1.03g Tb(DPM)3和218g甲醇的混合溶液并汽化。管状电炉(8)中的燃烧温度设定为800℃。空气(1)在230℃下加热并以33.3L/分钟的速率流动，从而将气态Y(DPM)3、Tb(DPM)3和甲醇与空气送入管状电炉(8)。燃烧时间为3秒。所送入的空气中的氧气摩尔量为完全氧化β-二酮金属配合物(Y(DPM)3和Tb(DPM)3)和甲醇所需要的氧气摩尔量的1.5倍。结果，收集在收集器(9)中的Y2O3:Tb绿色荧光细粒的收率为91％。Y2O3:Tb细粒的平均粒径为10nm。
实施例4
使用图1所示设备制备金属氧化物细粒。
在于230℃下加热的汽化器(6)内，以4mL/分钟的速率送入39.2gZn(acac)2、15.5g四乙氧基硅烷、0.63g Mn(DPM)2和498g甲醇的混合溶液并汽化。管状电炉(8)中的燃烧温度设定为800℃。空气(1)在230℃下加热并以33.3L/分钟的速率流动，从而将气态Zn(acac)2、四乙氧基硅烷、Mn(DPM)2和甲醇与空气送入管状电炉(8)。燃烧时间为3秒。所送入的空气中的氧气摩尔量为完全氧化Zn(acac)2、四乙氧基硅烷、Mn(DPM)2和甲醇所需要的氧气摩尔量的1.5倍。结果，收集在收集器(9)中的Zn2SiO4:Mn绿色荧光细粒的收率为81％。Zn2SiO4:Mn细粒的平均粒径为50nm。
实施例5
使用图1所示设备制备金属氧化物细粒。
在于230℃下加热的汽化器(6)内，以4mL/分钟的速率送入47.1gIn(acac)2、2.78g Sn(DPM)2和449g acac·H的混合溶液并汽化。管状电炉(8)中的燃烧温度设定为800℃。空气(1)在230℃下加热并以40.0L/分钟的速率流动，从而将气态In(acac)2、Sn(DPM)2和acac·H与空气送入管状电炉(8)。燃烧时间为3秒。所送入的空气中的氧气摩尔量为完全氧化In(acac)2、Sn(DPM)2和acac·H所需要的氧气摩尔量的1.5倍。结果，收集在收集器(9)中的添加氧化锡的氧化铟导电细粒的收率为88％。添加氧化锡的氧化铟细粒的平均粒径为50nm。
实施例6
使用图1所示设备制备金属氧化物细粒。
在于230℃下加热的汽化器(6)内，以4mL/分钟的速率送入43.2gBa(DPM)2、24.4g四异丙醇钛和270g甲醇的混合溶液并汽化。管状电炉(8)中的燃烧温度设定为800℃。空气(1)在230℃下加热并以33.3L/分钟的速率流动，从而将气态Ba(DPM)2、四异丙醇钛和甲醇与空气送入管状电炉(8)。燃烧时间为3秒。所送入的空气中的氧气摩尔量为完全氧化Ba(DPM)2、四异丙醇钛和甲醇所需要的氧气摩尔量的1.5倍。结果，收集在收集器(9)中的钛酸钡细粒的收率为87％。钛酸钡细粒的平均粒径为30nm。
工业适用性
根据本发明，可以在无繁杂工序的情况下以高收率制备具有均匀粒径的高质量金属氧化物细粒。

Claims (25)

1.一种生产金属氧化物细粒的方法，该方法包括使气态有机金属化合物在氧化物质存在下于气相中燃烧。
2.一种生产金属氧化物细粒的方法，该方法包括混合气态有机金属化物与氧化物质以制备混合物并使该混合物燃烧。
3.一种生产金属氧化物细粒的方法，该方法包括混合有机金属化物溶液与氧化物质以制备混合物，使该混合物变为气态，然后使该气态混合物进行燃烧。
4.一种生产金属氧化物细粒的方法，该方法包括使氧化物质与通过汽化有机金属化合物溶液制得的气态有机金属化物混合以制备混合物并且然后使该混合物燃烧。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述氧化物质包含选自含氧气体、氧气、水和一氧化二氮中的至少一种。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中在有机金属化合物和氧化物质的燃烧中使用助燃剂。
7.根据权利要求3和4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述有机金属化合物溶液的溶剂是助燃剂。
8.根据权利要求1-4项中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述有机金属化合物包含至少金属、碳和氢原子。
9.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述有机金属化合物包含选自烷基金属化合物、金属醇盐和β-二酮金属配合物的至少一种化合物。
10.根据权利要求9所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述烷基金属化合物的烷基具有1-10个碳原子。
11.根据权利要求9所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述金属醇盐为金属的甲醇盐、乙醇盐、正丙醇盐、异丙醇盐、正丁醇盐、仲丁醇盐、叔丁醇盐或叔戊醇盐。
12.根据权利要求9所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述β-二酮金属配合物为2，2，6，6-四甲基庚烷-3，5-二酮、2，6-二甲基-3，5-庚烷二酮或2，4-戊烷二酮的金属配合物。
13.根据权利要求3和4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述有机金属化合物溶液的溶剂为至少一种选自下列的溶剂：甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、四氢呋喃、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、己烷、环己烷、甲基环己烷、二烷、丙酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、甲基异丁酰基酮、二乙醚、叔丁基甲基醚、乙酰丙酮、二异丁酰基甲烷和二叔戊酰基甲烷。
14.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中燃烧温度不低于400℃。
15.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述氧化物质的摩尔使用量是完全氧化所述有机金属化合物和有机金属化合物溶液的溶剂所需的氧气摩尔量的0.5-40倍。
16.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所制备的金属氧化物细粒具有不超过100nm的数均颗粒直径。
17.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所制备的金属氧化物细粒为无机发光材料。
18.根据权利要求17所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述无机发光材料为至少一种选自Y2O3:Eu、(Y，Gd)2O3:Eu、YBO3:Eu和(Y，Gd)BO3:Eu的红色无机发光材料。
19.根据权利要求18所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中YBO3:Eu或(Y，Gd)BO3:Eu的硼源是硼酸盐。
20.根据权利要求17所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述无机发光材料为至少一种选自Y2O3:Tb、Zn2SiO4:Mn和(Mg，Sr，Ba)Al12O19:Mn的绿色无机发光材料。
21.根据权利要求17所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述无机发光材料为至少一种选自Y2O3:Tm和(Ba，Mg)Al10O17:Eu的蓝色无机发光材料。
22.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所制备的金属氧化物细粒为导电材料。
23.根据权利要求22所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述导电材料包含氧化锡或添加氧化锡的氧化铟。
24.根据权利要求1-4中任一项所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所制备的金属氧化物细粒是铁电体。
25.根据权利要求24所述的生产金属氧化物细粒的方法，其中所述铁电体包含钛酸钡、钛酸锶、钛酸铅、钛酸钡锶、钛酸铅锆、钛酸铅镧锆或氧化锶铋钽。
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