纳米氧化镁的制备及进展分析
纳米氧化镁的制备以及应用
纳米氧化镁的制备以及概述刘勇,李嘉力,张亦达摘要:对目前纳米氧化镁的制备与应用做了一些详尽的概述与总结。
关键词:纳米;氧化镁;制备生产工艺;现状章节内容:一、纳米材料介绍二、纳米氧化镁的研究现状和研究目的与意义三、纳米氧化镁的的特性四、纳米氧化镁的制备与方法比较五、纳米氧化镁的应用六、后言一、纳米材料介绍纳米是长度单位,1纳米是1米的十亿分之一,20纳米相当于1根头发丝的三千分之一。
纳米技术是研究尺寸在纳米级(1~100nm)之间的物质组成的体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。
而我们现今讲到的纳米材料是是其尺寸在一维尺度上要小于100纳米,并且其性能(电学、磁学、光学、热学、化学和力学等)不同于块状材料的一类材料体系。
二、纳米氧化镁的研究现状和研究目的与意义纳米材料研究的现状:目前阶段(从 1994年到现在) ,纳米组装体系、人工组装合成的纳米结构的材料体系越来越受到人们的关注 ,正在成为纳米材料研究的新的热点纳米氧化镁的研究现状目前,日、美、德等国进行了纳米氧化镁的研究,其中日本处于领先地位。
20世纪90年代以后,我国的纳米氧化镁的研制开发才开始起步。
北京化工大学于2002年成功研制出纳米氧化镁,并申报了国家发明专利(专利申请号:02155467.6)目前国内纳米氧化镁的制备和表征仍处于实验室探索阶段,尤其是由实验室向工业化的过渡方面,还无法提供完善坚实的理论基础,还有大量的研究工作要做"因此,纳米氧化镁粒子的制备和表征以及改性研究在今后一定时期内仍是国内的主要研究内容和主攻方向纳米氧化镁的研究目的与意义我国镁资源十分丰富,是世界上生产镁化合物的主要国家之一。
纳米氧化镁由于其独特的用途,成为开发镁资源的首选产品之一,它的研究开发必将大大推动我国丰富镁资源的综合利用和高附加值镁产品的开发。
意义在于丰富纳米氧化镁制备理论与技术,优化生产工艺的目的,从而方便、快捷、低成本地得到不同粒度大小和不同形貌的纳米氧化镁粉体,以便满足不同用途的需要。
pva纳米氧化镁
pva纳米氧化镁
PVA纳米氧化镁是一种通过特定的制备工艺制备而成的纳米材料,其制备过程涉及对聚乙烯醇(PVA)和氧化镁(MgO)的纳米级加工和复合。
这种材料结合了PVA和氧化镁的优点,具有优异的物理性能和化学稳定性,被广泛应用于环保、医疗、催化等领域。
制备PVA纳米氧化镁的具体过程如下:
准备原料:准备一定量的PVA和氧化镁粉末作为原料,确保原料的纯度和粒度符合制备要求。
溶解PVA:将PVA溶解在适量的去离子水中,制备成一定浓度的PVA溶液。
确保PVA完全溶解,并搅拌均匀。
制备氧化镁溶液:将氧化镁粉末溶解在适量的盐酸中,制备成一定浓度的氧化镁溶液。
确保氧化镁完全溶解,并搅拌均匀。
混合溶液:将PVA溶液和氧化镁溶液混合在一起,并进行搅拌,使两种溶液充分混合。
纳米级加工:通过特定的纳米级加工技术,如超声波处理、高速搅拌等,使PVA和氧化镁在溶液中充分分散并形成纳米级的颗粒。
干燥和固化:将加工后的溶液进行干燥和固化处理,使PVA和氧化镁颗粒形成稳定的纳米复合材料。
后处理:对固化后的纳米复合材料进行后处理,如研磨、筛分等,以获得具有所需粒度和形貌的PVA纳米氧化镁。
通过以上步骤,可以制备出具有优异性能的PVA纳米氧化镁材料。
这种材料具有广阔的应用前景,尤其在环保领域中,可以用于去除废水中的有害物质、降低废气中有害气体的含量等。
同时,在医疗、催化等领域,PVA纳米氧化镁也具有潜在的应用价值。
纳米氧化镁制备方法的研究
工 业 技 术79 科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald 1 实验部分1.1纳米氧化镁的制备(1)采用不同焙烧温度制备纳米氧化镁。
将M g C l 2·6H 2O 和N a 2C O 3反应制得的MgO前驱体,分别在马弗炉中经600℃、700℃、800℃下焙烧3h,制得纳米氧化镁。
(2)采用不同沉淀方式制备纳米氧化镁①正加法:称取一定量的MgC l 2·6H 2O溶于蒸馏水中配成浓度为1mol/L的溶液,再按1∶3比例将一定量25%~28%浓氨水稀释备用。
在反应温度为50℃和充分搅拌下,将氨水往氯化镁溶液中滴加,在此过程中控制反应的pH值为10左右,控制好流速不宜过快。
待反应完毕后,再继续搅拌2h ,然后关闭电源,停止搅拌。
将药品静止老化5h 。
将老化后的药品用热蒸馏水洗涤、过滤,反复数次直至除去Cl -,再用无水乙醇洗涤两次。
将滤饼放烘箱中110℃下干燥12h。
最后,将干燥后药品研磨成粉末放马弗炉中500℃下焙烧3h,制得纳米氧化镁。
②反加法:前同正加法,但其是将氯化镁溶液滴加到稀释好的氨水中,后同正加法。
③并流法:前同正加法,但其是先向反应容器中倒入少量的氨水,然后再将氯化镁溶液和氨水同时滴加到反应容器中,后同正加法。
但一部分用马弗炉500℃下焙烧3h ,另一部分先用流动N 2在500℃下焙烧3h,再用马弗炉在静态空气中300℃焙烧半个小时。
(3)采用不同沉淀剂制备纳米氧化镁①以碳酸铵、氨水混合液为沉淀剂:将MgCl 2·6H 2O配成浓度为1mol/L的溶液,再称取一定量的碳酸铵溶于蒸馏水中配成浓度为0.5mol/L溶液,往碳酸铵溶液中加入浓氨水调pH值为11。
采用并流法制得纳米氧化镁。
②均匀沉淀法:按1:4.5摩尔比称取一定量尿素溶于200ml,1mol/L的氯化镁溶液中,用电热套加热,在圆底烧瓶上安装一个回流装置,保持反应5h 左右,老化5h后,经洗涤、干燥,放马弗炉中500℃焙烧3h,制得纳米氧化镁。
纳米氧化镁的制备及其应用
纳米氧化镁的制备及其应用纳米氧化镁的制备及其应用引言纳米材料在当今科技领域得到了广泛的应用和研究,纳米氧化镁作为一种纳米材料,也逐渐引起了人们的关注。
本文将重点探讨纳米氧化镁的制备方法以及在各个领域的应用。
一、纳米氧化镁的制备方法纳米氧化镁的制备方法有多种途径,本章将介绍其中的一些典型方法。
1. 水热法制备纳米氧化镁水热法制备纳米氧化镁是一种常见的方法。
首先,将氯化镁溶液与氢氧化钠溶液混合反应,产生氢氧化镁。
然后,将氢氧化镁溶液加入到高温高压的水热反应体系中进行反应,反应一段时间后,用离心机分离出沉淀,沉淀即为纳米氧化镁。
2. 气相法制备纳米氧化镁气相法制备纳米氧化镁主要是利用物理或化学手段将氧化镁气体分解成氧化镁纳米粒子,然后通过沉积或沉淀的方式得到纳米氧化镁。
常用的气相法包括喷雾热解法、溅射法等。
3. 模板法制备纳米氧化镁模板法是一种制备纳米材料的常用方法,同样适用于纳米氧化镁的制备。
该方法通过将纳米材料自组装在特定形状的模板上,经过处理后得到纳米氧化镁。
常见的模板包括聚苯乙烯微球、介孔材料等。
二、纳米氧化镁的应用领域纳米氧化镁具有较高的比表面积和特殊的物理、化学性质,因此在多个领域具有广泛的应用。
1. 生物医学领域纳米氧化镁在生物医学领域有着潜在的应用前景。
其具有抗菌性能和生物相容性,可以用于制备细菌过滤器、医用材料等。
此外,纳米氧化镁还具有较好的成骨性能,可用于骨组织工程。
2. 环境污染治理纳米氧化镁可以应用于环境污染治理领域。
由于其较大的比表面积和催化性能,可以用于重金属离子的吸附和去除,如汞、铅等有害物质。
3. 电子领域纳米氧化镁在电子领域具有重要的应用。
其具有优异的电学性能和较高的热导率,可以用于制备高效电子器件、导电胶体等。
4. 防腐蚀领域纳米氧化镁还可以应用于防腐蚀领域。
在金属腐蚀方面,纳米氧化镁具有优秀的阻化学性能和防腐蚀性,可以起到有效保护金属的作用。
结论本文综述了纳米氧化镁的制备方法以及其在各个领域的应用。
纳米氧化镁的制备方法
纳米氧化镁的制备方法纳米氧化镁是一种具有广泛应用前景的功能材料,其制备方法有多种,包括化学法、物理法和生物法等。
本文将重点介绍化学法制备纳米氧化镁的方法。
化学法制备纳米氧化镁的常用方法是溶胶-凝胶法。
该方法主要包括溶胶制备和凝胶处理两个步骤。
溶胶制备是通过将适量的镁盐溶解在溶剂中,形成溶胶溶液。
常用的镁盐有氯化镁、硝酸镁等。
溶剂一般选择无机溶剂如水、醇类等。
在溶胶制备过程中,可以通过控制温度、搅拌速度和溶剂浓度等参数,调节溶胶的粒径和浓度。
凝胶处理是将溶胶进行干燥和煅烧处理,形成纳米氧化镁。
这一步主要是通过控制干燥温度、时间和煅烧温度等条件,使溶胶中的镁盐发生化学反应,生成氧化镁。
除了溶胶-凝胶法,还有其他化学法可以制备纳米氧化镁,如水热法和沉淀法。
水热法是利用高温高压的条件,在反应体系中形成高度饱和的溶液,通过调节温度、压力和反应时间等参数,使溶液中的镁盐发生水热反应生成纳米氧化镁。
沉淀法是将适量的镁盐加入到碱性溶液中,通过沉淀生成氧化镁。
在沉淀过程中,可以通过调节溶液pH值和沉淀温度等条件,控制纳米氧化镁的粒径和形貌。
化学法制备纳米氧化镁的优点是制备过程简单、成本较低,并且可以控制纳米颗粒的形貌和粒径。
然而,化学法制备纳米氧化镁也存在一些问题,如反应过程中需要使用一些有毒的溶剂和试剂,对环境造成污染。
此外,纳米氧化镁的制备过程需要严格控制反应条件,否则会影响其纳米颗粒的形貌和性能。
化学法是制备纳米氧化镁的一种常用方法,包括溶胶-凝胶法、水热法和沉淀法等。
这些方法可以通过调节反应条件,制备出具有不同形貌和粒径的纳米氧化镁。
然而,在实际应用中,还需要进一步研究和改进制备方法,以提高纳米氧化镁的制备效率和性能。
不同形态纳米氧化镁的制备和应用研究进展
优质薄膜应该均匀致密 , 具 有良好的 结晶性 和取 向性。目 前的制备方法 大多需要精 密的设备 , 且过 程冗繁 , 成本很高 , 这 严重限制了技术的推广 和大规模 应用。当 前 , 用 普通化 学方法 制备薄膜已经有所实践 , 如溶胶 - 凝胶法 等。这些化学 方法一般 都比较简单且成本较低 , 但制 备的薄 膜质量 也较差。如 何通过 优化这些普通化学方法的制 备工艺 , 是制 备高质 量薄膜 的研究 方向之一。
3 纳米丝( 线、 带、 棒、 管) 和其他特殊形貌
纳米丝 ( 线、 带、 棒、 管 ) 属 于一 维纳 米结 构 , 直 径为 纳 米量 级 , 长度 一般为微米 量级 , 一般具有定 向生长的 特性 , 有更好的 结晶度和更为确定的晶面取 向 , 对 于结构 敏感型 高效催 化剂的
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材料导报
2007 年 5 月第 21 卷专辑
常见的修饰方法包括加入表面活性剂、 沉积包覆等 , 表面修饰技 术已经成为纳米粉体制备工艺中不可或缺的关键技术之一。
开发具有重要的意 义。纳米 丝 ( 线、 带、 棒、 管 ) 的制备 方法 有高 温固相法、 静电纺丝、 共沉淀法 及水热法等 [ 14] , 另外也有一 些特 殊方法。陈晨等 [ 15] 用氨 水与 碳酸铵 为双 沉淀剂 的共 沉淀 化学 合成途径 , 先合成 M g CO3 3H 2 O 纳 米带 , 然 后经 煅烧 得到 氧 化镁纳米带 , 该纳米带由整 齐排列的 氧化镁 单晶纳 米颗粒 所组 成。 Y ado ng Y in 等 [ 16] 以 M gB 2 为前驱体 , 采用气相前驱体 法在 固体基 体上 制备 出了 平均 长度 30 m, 直 径 15~ 20nm 的线 状 M g O , 如图 2 所示。这 些丝 线结 构排 列混 乱 , 且直 径大 小不 均 匀 , 有粗有细 , 呈针状。它 们的长 度一般 可以达 到几百 微米 , 而 直径大的地方有几百 个纳米 , 小的只有十几纳米左右。 与图 2 中纳米线的混乱无序不同 , Z. Dohna lek 等 [ 17] 在 硅基 体表面沉积 获得 高表 面积 ( 1000m 2 / g) 、 高 多孔 渗水 性 ( 90% ) 、 热稳定性好的氧化镁 薄膜 , 它由大量 的丝状 结构在 基体表 面以 一定角度协同生长 而成 , 如图 3 所示。每个 细 丝 的宽度 为几 十个纳米 , 具有羽毛状结 构。这样的 结构显 然大大 增加了 薄膜 的表面积 , 对其良好的渗水 性和热稳 定性等 优良性 能也有 直接 关系。目前 , 纳米丝 ( 线、 带、 棒、 管 ) 的制备 还存在 成本 较高、 技 术复杂、 过程 难以精确 控制、 性能测试困 难等问题 , 还没能 实现 工业化的大量生产与 应用 , 仍处于实验研究阶段。
纳米氧化镁其它制备工艺
...
纳米氧化镁其它制备工艺
1、水热法
水热法是在高温高压下,反响物在水溶液或蒸汽等介质中反响生成目的产物,再经别离或热处理得
到纳米粉体。
反响温度一般在 100~ 400 ℃ , 压力 0.1MPa 到几十乃至几百兆帕。
该法为各种前驱物
的反响和结晶提供了一个在常压条件下无法得到的特殊物理和化学环境 , 粉体的形成经历了溶解—
结晶的过程。
与其他制备方法相比 , 具有晶粒发育完整、粒度小、分布均匀、颗粒团聚较轻 , 易得到适宜的化学计量物和晶形等优点。
丁轶等以镁粉和稀氨水为原料 , 通过水热法合成出氧化镁纳米管 ; 并讨论了不同镁源对反响产物形貌的影响。
颜理等将氨水逐滴参加到硫酸镁溶液中, 然后, 在160 ℃下进展水热反响 , 得到氧化镁纳米棒 , 通过煅烧又得到氧化镁纳米棒。
2、液相脉冲激光烧蚀法
液相脉冲激光烧蚀法是利用激光脉冲轰击浸没在液体( 水和其它溶剂) 中的金属镁靶, 使其表
面发生热熔化和( 或 ) 汽化 , 由此产生的镁原子或团簇与溶剂在接触面发生化学反响, 生成氧
化镁分子或团簇。
梁长浩等以金属镁粉作为脉冲激光烧蚀的靶, 用去离子水或十二烷基磺酸
钠(SDS) 水溶液作为液相介质 , 成功制备出孔状、管状和棒状纳米氧化镁 , 并讨论了脉冲激光烧蚀
及外表活性剂对氧化镁纳米构造的形成和导向生长的影响。
...。
氧化镁的制备及表征研究
氧化镁的制备及表征纳米氧化镁是一类新型的无机功能材料,由于具有不同于本体材料的光、电、磁、热、化学及机械等性能,被广泛地应用于电子、催化、陶瓷及环境与微生物等研究与应用领域。
在本文中,以六水氯化镁和尿素为原料,以聚乙二醇辛基苯基醚为分散剂,采用均匀沉淀法制备出颗粒直径约为20~30nm的氧化镁粉体。
通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)和热重差热测量仪(TG-DSC)对制备的氧化镁粉体进行表征和分析。
氧化镁国内年产量在1200万吨左右,纳米氧化镁作为一种新型的无机功能材料以其广阔的应用前景吸引着国内外众多材料研究工作者的广泛关注。
随着纳米技术的发展和对纳米粉体性能研究的深入,制备纳米氧化镁粉体的方法也越来越多,按其物料状态大致可分为气相法、液相法和固相法三大类。
每种方法都有其自身的特点,但总的来说是朝着工艺简单、过程容易控制、成本低廉、尺寸稳定和纯度高的方向发展。
近年来由于纳米氧化镁具有光、电、磁等方面的特殊性能,在超高压直流输电电缆方面得到广泛应用,成为研究热点。
据文献报道,电缆材料中掺入1%(质量分数下同)高纯度(99.9%)纳米氧化镁能有效降低空间电荷效应,提高电缆材料的直流击穿强度,满足超高压直流输电的要求鉴于纳米氧化镁的重要作用,研究高质量纳米氧化镁的制备工艺有重要意义。
我国对纳米氧化镁的制备研究较多,也取得了一定的进展。
目前,市售纳米氧化镁产品质量千差万别,不能满足超高压直流电缆材料研究和应用的需要,徐景文等采用化学法制备出的纳米氧化镁平均粒径为50nm,但纳米氧化镁粒径分散性较大,团聚较多,张志刚等以MgNO3• 6H2O为原料采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备纳米氧化镁,研究了焙烧温度对粒径的影响,但对煅烧后处理氧化镁粒径变化的研究报道较少。
因此,寻求一种简单有效地制备氧化镁粉体仍然是一个值得研究的课题。
它是一种十分重要的功能性无机填料,广泛应用于橡胶、塑料、涂料等工业领域。
纳米氧化镁的制备方法
纳米氧化镁的制备方法1.水解法水解法是制备纳米氧化镁的一种常用方法。
首先,将一定量的硝酸镁(Mg(NO3)2)溶解在去离子水中形成镁离子溶液。
然后,将溶液加热至80-100℃,加入适量的碱液(如氨水或碳酸氢铵),以调节溶液的pH值。
在适当的温度下,镁离子会与碱液中的氢氧根离子结合生成氢氧化镁(Mg(OH)2)。
接下来,将得到的氢氧化镁进行分散,加入一定的表面活性剂,如十二烷基硫酸钠(SDS),利用超声波或机械搅拌等手段将其分散成纳米尺寸的颗粒。
最后,将分散的氢氧化镁进行煅烧,将其转化为纳米氧化镁。
2.水热法水热法是一种简单有效的制备纳米氧化镁的方法。
首先,将一定量的镁盐(如硝酸镁)溶解在去离子水中,并添加足够的碱性物质(如氨水或碳酸氢铵)调节溶液的pH值。
然后,将溶液真空干燥得到固体样品。
接下来,将得到的固体样品置于高压容器中,在恒定的温度和压力下进行水热反应。
在合适的条件下,水热反应能够促使溶液中的镁离子与氢氧根离子结合,并形成纳米氧化镁。
最后,将反应得到的产物进行过滤、洗涤和干燥等处理,即可得到纳米氧化镁。
3.气相法气相法是一种制备高纯度纳米氧化镁的方法。
首先,将一定量的镁金属沉积在纯净的基底上,如石英玻璃片。
然后,将镁金属在合适的温度下进行煅烧,形成镁蒸汽。
接下来,将镁蒸汽与氧气或水蒸汽进行反应,生成氧化镁气体。
最后,将氧化镁气体沉积在基底上,形成纳米氧化镁薄膜。
这种方法可以通过控制反应温度和时间等参数来控制纳米氧化镁的尺寸和形貌。
4.其他方法除了上述几种常见的方法外,还有很多其他方法可以用于制备纳米氧化镁。
例如,溶胶-凝胶法、共沉淀法、微乳液法等。
这些方法利用溶胶在液相中的成核和生长过程来制备纳米氧化镁颗粒。
其中,溶胶-凝胶法是一种低温制备纳米氧化镁的方法,通过将金属盐与氧化剂进行水解、缩聚和凝胶化等反应来制备氧化镁凝胶,最后通过煅烧处理得到纳米氧化镁。
而共沉淀法是通过将镁盐与沉淀剂(如碱金属盐)同时加入溶液中反应,通过沉淀形成纳米氧化镁。
纳米氧化镁的两种特殊方法的制备与表征概述
纳米氧化镁的两种特殊方法的制备与表征概述
硬脂酸熔点较低(约 70℃),其本身可作为各种金属盐的溶剂,且兼有配合剂和表面活性剂的双重作用,各种金属离子在液相可达到均匀稳定的混合。
在合成过程中硬脂酸不需要水的参与,从而防止了金属离子的水解沉淀现象。
另外,硬脂酸所具有的较长碳链可起到机械隔离的作用,从而有利于纳米级超微粒子的形成。
纳米粒子具有极高的表面能,降低表面积从而降低表面能使吉布斯能减少,是一个自发的过程,这也是防团聚的原因以及困难所在。
可以通过添加表面活性剂(聚乙二醇)作为分散剂来获得纳米级氧化镁颗粒。
表面活性剂可以将镁离子包裹起来,使其在表面活性剂的胶囊中发生水解反应,从而抑制了镁离子的快速水解和粒子的团聚,有利于小粒径氧化镁纳米颗粒的制得。
氧化镁纳米粒子
氧化镁纳米粒子导言在纳米科技的发展中,氧化镁纳米粒子作为一种重要的纳米材料,具有广泛的应用前景。
本文将从氧化镁纳米粒子的制备、结构特性、物理性质以及应用等方面进行全面、详细、深入地探讨,以期加深对该材料的认识。
制备方法氧化镁纳米粒子的制备方法多种多样,常见的包括溶胶-凝胶法、热分解法、水热法和气相沉积法等。
以下是其中的几种常用方法的介绍:溶胶-凝胶法该方法是通过将镁盐溶液与碱溶液混合,在控制的条件下形成溶胶,然后通过加热蒸发水分形成凝胶,最后经过煅烧得到氧化镁纳米粒子。
该方法制备的纳米粒子具有较高的纯度和一定的结晶度。
热分解法热分解法是通过在高温下将有机镁化合物分解,生成氧化镁纳米粒子的方法。
常用的有机镁化合物有乙酸镁和甲基镁等。
该方法制备的纳米粒子粒径分布较窄,具有优异的形貌和结晶性能。
水热法该方法是将镁盐溶液和氢氧化物溶液混合,在高温高压条件下合成氧化镁纳米粒子。
水热法制备的纳米粒子具有较高的晶格度、比表面积和孔隙度,具有良好的催化性能和吸附性能。
气相沉积法气相沉积法是通过将镁原子蒸发于高温下,然后与氧原子反应生成氧化镁纳米颗粒。
该方法制备的纳米粒子具有较高的纯度和晶格度,粒径分布较窄,适用于制备较大尺寸的纳米粒子。
结构特性氧化镁纳米粒子的结构特性对其性能具有重要影响。
一般而言,氧化镁纳米粒子呈球形、纳米线状或片状等形貌,具有高比表面积和较大的表面活性。
此外,其晶格结构一般为立方晶系,晶体缺陷较多,表面常常存在不饱和键和氧空位,使其具有较好的催化活性和吸附性能。
物理性质氧化镁纳米粒子具有一些特殊的物理性质,主要包括: 1. 光学性质:氧化镁纳米粒子在紫外-可见光范围内表现出不同程度的吸收和发射特性,具有潜在的应用于光电器件领域。
2. 磁性性质:由于氧化镁纳米粒子的局域表面缺陷和界面效应,使得其具有一定的磁性行为,对实现磁性材料的微小尺寸化具有重要意义。
3. 电学性质:氧化镁纳米粒子具有较高的电学性能,如低阻抗、高介电常数和良好的热释电性能等,在电子器件和能量存储等领域具有广泛应用前景。
高纯纳米氧化镁制备工艺
高纯纳米氧化镁制备工艺
以MgC l2.6H2O为原料,聚乙烯醇为分散剂,采用氨水沉淀法制备氢氧化镁,经煅烧得高纯纳米氧化镁。
单因子实验与正交实验表明,在沉淀反应时间为25 m in,氢氧化镁煅烧时间3 h 时,制备高纯纳米氧化镁的最佳工艺条件为:反应温度35℃,原料摩尔比(NH3.H2O∶
MgCL2.6H2O)2.2∶1,Mg2+摩尔浓度1.3 mol/L,分散剂用量为2 mL,煅烧温度700℃。
在此条件下,反应最终产物氧化镁的纯度达到了99%以上。
并采用X射线和透射电镜等对样品进行表征,结果表明,样品粒径分布窄、分散性良好,平均粒径为35 nm,满足高纯纳米氧化镁要求。
该工艺流程简单,产品质量稳定,适宜于工业化生产。
纳米氧化镁粉
纳米氧化镁粉纳米氧化镁粉是一种具有广泛应用潜力的纳米材料。
它由纳米级的氧化镁颗粒组成,具有较大的比表面积和较高的活性。
本文将详细介绍纳米氧化镁粉的制备方法、特性以及其在不同领域的应用。
一、制备方法纳米氧化镁粉的制备方法多种多样,常见的有溶胶-凝胶法、共沉淀法、水热法等。
其中,溶胶-凝胶法是一种常用且较为简单的制备方法。
首先,将适量的镁盐和适量的碱溶液混合,并在适当的条件下搅拌反应。
随后,在适当的温度和时间条件下,将反应混合物进行干燥和煅烧处理,最终得到纳米氧化镁粉。
二、特性纳米氧化镁粉具有许多独特的特性,使其在各个领域具有广泛的应用前景。
1. 较大的比表面积:纳米氧化镁粉的比表面积较大,通常在50-200 m2/g之间。
这种较大的比表面积使其具有更好的活性和吸附性能,有利于其在催化、吸附、储能等方面的应用。
2. 良好的化学稳定性:纳米氧化镁粉具有较好的化学稳定性,能够在高温、高压等苛刻条件下保持其结构和性能的稳定性。
这种化学稳定性使其在高温催化、耐火材料等领域有着广泛的应用。
3. 良好的光学性能:纳米氧化镁粉具有较好的光学性能,具有较高的透光性和较低的反射率。
这种光学性能使其在光学涂层、光学器件等领域有着广泛的应用。
三、应用领域纳米氧化镁粉在各个领域都有着广泛的应用潜力,下面将重点介绍其在催化、吸附、储能和生物医药等领域的应用。
1. 催化应用:纳米氧化镁粉具有较高的催化活性和选择性,可用于催化剂的制备。
在有机合成、废气处理等领域,纳米氧化镁粉可以作为催化剂催化反应,提高反应效率和产物纯度。
2. 吸附应用:纳米氧化镁粉具有较好的吸附性能,可用于水处理和废气处理等领域。
纳米氧化镁粉可以吸附水中的重金属离子、有机物等污染物,从而净化水质。
同时,它也可以吸附废气中的有害气体,净化环境。
3. 储能应用:纳米氧化镁粉具有较高的放电容量和循环稳定性,可用于锂离子电池的制备。
纳米氧化镁粉可以作为锂离子电池的正极材料,提高电池的储能性能和循环寿命。
纳米氧化镁生产工艺
纳米氧化镁生产工艺
纳米氧化镁是一种高性能陶瓷材料,具有极高的比表面积和特殊的物理、化学性质。
以下是一种常见的纳米氧化镁生产工艺的简要介绍:
首先,准备原材料:所需原材料包括氧化镁粉末、溶剂以及助剂等。
氧化镁粉末通常采用化学合成法或物理法制备。
溶剂可以选择有机溶剂或水溶液,具体选择根据生产要求决定。
其次,粉末处理:将得到的氧化镁粉末进行预处理,主要包括研磨和筛分等步骤。
研磨可以采用球磨机或颠砂机等设备进行,目的是使粉末颗粒尺寸更加均匀。
筛分是为了去除杂质和不符合要求的颗粒。
然后,溶液制备:将溶剂和助剂按照一定比例混合,制备成均匀的溶液。
助剂的选择和添加量可以根据需要进行调整,例如可以添加分散剂增强溶液的分散性。
接着,溶胶凝胶法制备:将粉末处理后的氧化镁粉末加入溶液中,搅拌均匀形成溶胶。
通过适当的调整反应条件,溶胶会逐渐凝胶并形成一定形状的凝胶体。
最后,凝胶体处理和烧结:将凝胶体进行干燥,并通过热处理使凝胶体硬化和形成稳定的氧化镁纳米颗粒。
热处理温度和时间根据需要进行调整,以获得所需的纳米氧化镁性能。
以上是一种常见的纳米氧化镁生产工艺的简要介绍。
实际生产
过程中会涉及到更多的细节和精确控制,以确保制备出高质量的纳米氧化镁材料。
【投稿】纳米MgO氧化镁粉体制备技术及应用
【投稿】纳米MgO氧化镁粉体制备技术及应用纳米MgO是一种新型功能精细无机材料,其粉体粒径介于1~100 nm。
由于其结构的特殊性,使了它具有独特的电学、磁学、热学及光学性能,被广泛应用于高级陶瓷材料、电器绝缘材料、化妆品、香粉、油漆、橡胶填充剂、酸性气体吸附剂、催化剂载体等领域,有着广阔的应用前景和巨大的经济潜力。
一、纳米MgO粉体制备方法纳米MgO粉体的制备方法按原料的状态可分为固相法、气相法、液相法。
1、固相法(1)机械粉碎法机械粉碎法是指通过机械力将氧化镁大颗粒进一步细化。
该方法技术简单,但制备的粉体粒径均匀性低,粉碎过程还易混入杂质,且粒子形状难以控制,很难达到工业应用的要求。
(2)固相化学反应法固相化学反应法是近年来出现一种合成纳米氧化物的新方法。
常用草酸与醋酸镁等发生室温固相化学反应,生成的MgC2O4在一定温度下灼烧分解制得的MgO粉体。
该方法优点是克服了传统湿法存在的粒子团聚问题,具有反应无需溶剂、产率高、反应条件易控制等。
2、气相法气相法分为物理气相沉积法(PVD)和化学气相沉积法(CVD)两种。
•物理气相沉积法是利用电弧、高频或等离子体高温热源将氧化物加热使之气化,然后聚成粒子。
•化学气相沉积法是利用挥发性金属化合物或金属单质蒸汽通过化学反应生成所需化合物。
根据反应的类型,化学气相沉积法又可分为气相氧化法、气相热解法、气相水解法等。
(1)气相氧化法气相氧化法是将金属单质蒸发或金属化合物在气相中发生氧化反应,生成的金属氧化物蒸气再凝聚成纳米粒子。
纳米MgO粉的合成是通过Mg蒸气在氧气氛中发生氧化反应而得,其反应式为:该方法通过改变工艺参数,可以控制生成的MgO粒度可以在10~100 nm之间调节.(2)气相热解法气相热解法是在真空或惰性气氛条件下,用各种高温热源将反应区加热到所需温度,然后导入气体反应物或将反应物溶液以喷雾法导入,溶剂在高温条件下挥发后发生热分解反应,生成氧化物。
纳米氧化镁制备方法及性质应用综述全解
纳米氧化镁制备方法及性质应用冯云会高恩军*(沈阳化工大学配位化学研究室,辽宁省无机分子基化学重点实验室)摘要:纳米氧化镁作为一种重要的无机化工产品,由于其尺寸大小而使它具有优异的性能,因此在各个领域被广泛应用。
该文章对纳米氧化镁的制备方法做了详细的介绍,包括气相法、液相法、和固相法以及物理方法等;阐述了纳米氧化镁的吸附性能、分解性能以及杀菌性能。
关键词:纳米氧化镁;吸附;分解;杀菌随着纳米材料技术的发展,人们的研究范围不再局限于镁合金、镁盐等,而是聚焦于更小尺寸的纳米氧化镁。
于是,纳米氧化镁作为一种新型功能无机材料应运而生。
纳米氧化镁产品为白色粉末、无毒、无味,产品粒径小,一般介于1~100nm,具有较大的比表面积。
由于纳米氧化镁尺寸较小,才使得它具有量子尺寸效应、表面效应、小尺寸效应、表面效应和宏观两字隧道效应等特殊性质,这导致了它具有不同于本体材料的光、电、磁等化学性能[1],做成涂料可以起到隐身的作用[2]。
另外,研究发现尺寸达到纳米级别的抗菌材料一般具有更强的抗菌活性,而且杀菌效果与纳米粒子的粒径大小,分散程度,比表面积有关,纳米氧化镁能不依赖光照产生抗菌活性[3]。
例如在制备高性能的纳米相氧化铝陶瓷的时候可用纳米氧化镁作为烧结助剂,这样可以在低温的条件下烧结成致密的细晶陶瓷,降低生产成本;以纳米氧化镁和纳米氧化钇或稀土金属氧化物为复合稳定剂烧成及热处理制成的力学性能优良,抗高温老化的部分稳定氧化锆陶瓷可广泛用作高温工程部件及高级耐火材料。
1. 制备纳米氧化镁的物理方法1.1物理方法制备纳米氧化镁常见的物理方法分为三种,即真空蒸发法、溶剂蒸发法、惰性气体蒸发法。
其中溶剂蒸发法可细分为喷雾干燥发、喷雾热解法、冷冻干燥[4]。
基金项目:沈阳市科技基金资助,NO:F16-208-6-00通讯作者:高恩军,男,1962年1月生,理学博士,二级教授,从事化学与材料学领域研究工作,E-mail:enjungao@例如,S.Yatsuya等利用流动液面真空蒸发法制得金属氧化物微粒,这种微粒粒径小,约为20nm,无团聚现象,比表面积大,而且产量高,生产设备简单[5]。
MgO纳米粉体的制备与分析
MgO纳米粉体的制备与分析1 MgO粉体的制备1.1 熔盐合成法介绍熔盐法合成材料的主要原理是:采用一种或数种低熔点的盐类作为反应介质,反应原料在高温熔融盐中完成合成反应。
反应结束后,将熔融盐冷却,用合适的溶剂将盐类溶解,过滤洗涤后即可得到合成产物。
熔盐合成法主要是利用参与合成的反应物在熔融态盐中有一定的溶解度,这样就可以使反应物在液相中实现很好的混合。
另一方面,反应物在液相介质中具有更快的扩散速度。
这两种效应能使合成反应在较短的时间内和较低的温度下完成。
另外由于反应体系为液相,因而合成产物各组分配比准确,成分均匀,无偏析。
同时在反应过程中,熔融盐贯穿在生成的粉体颗粒之间,阻止了颗粒之间的相互连接,使合成的粉体的分散性很好,经溶解洗涤后的产物几乎没有团聚现象存在。
1.2 制备氧化镁粉体的影响条件制备氧化镁粉体过程中主要是研究不同条件下制备的氧化镁粉体的特性,最终选择一种有效的合适的制备方法,来帮助我们减小粒径,制备出想要的氧化镁粉体。
制备氧化镁粉体的影响因素有:1)熔盐法中使用的盐类成分的不同。
不同的盐类对氧化镁粉体的尺寸大小影响不同。
2)使用的原料的不同。
例如,在制备实验中使用氯化镁作为原料需要通入氧气以供其反应,而使用碱式碳酸镁作为原料则可以直接在空气中进行反应,并且它们制备的氧化镁粉体尺寸、特性也不尽相同。
3)温度的影响。
不同温度条件下,制备的氧化镁粉体尺寸大小不同,我们应该根据实验选择一个合适的温度进行实验。
4)盐类与原料质量比的影响。
它对氧化镁粉体尺寸、特性也有很多影响。
此次制备氧化镁粉体,需要将氧化镁粉体中的颗粒进行细化,使粉体到达纳米级别,同时对颗粒表面进行处理,这样氧化镁粉体会发生改变,具有良好的光特性,对400nm 下的紫外线有良好的吸收作用。
1.3 氧化镁粉体的制备过程1) 实验制备设计。
通过设计对照实验,用最少的试验次数分析最多的影响参数,包括加热温度,熔盐比例,等影响因素,并通过对照试验分析判断哪些因素大,哪些影响因素作用小,并重点分析影响大的影响因素,得到最优结果。
纳米氧化镁的制备
沈阳工业大学课题论文纳米氧化镁的制备方法学号:姓名: xxx专业:年级: 1003指导老师: xxx2013年4月摘要本论文简要介绍了纳米氧化镁的性质、用途及国内外生产现状。
重点讨论了纳米氧化镁制备技术研究和表面活性剂在纳米材料制备中的应用。
根据原料的品位及对产品的要求,本文开发了两套制备纳米氧化镁的技术工艺。
论文首先对直接转化法制备纳米氧化镁的工艺进行了研究,在制备工艺研究中,重点研究了前驱体制备工艺条件和煅烧优化条件,通过单因素和正交实验,分别筛选出了表面活性剂、干燥方式及前驱体制备的优化条件;然后对全返混均质乳化法制备纳米氧化镁的工艺进行了研究,通过单因素和正交实验,重点研究铵浸反应条件和前驱体制备条件的优化。
【关键词】:纳米氧化镁表面活性剂前驱体【学位授予单位】:沈阳工业大学【学位级别】:本科【学位授予年份】:2013纳米氢氧化镁的制备方法1、直接沉淀法直接沉淀法制备纳米氢氧化镁是向含有Mg2 +的溶液中加入沉淀剂,使生成的沉淀从溶液中析出,最常见的是氢氧化钠法和氨法,其反应方程式分别为:22Mg 2OH Mg(OH)+-+−−→↓ 23224Mg 2NH H O Mg(OH)+2NH +++⋅−−→↓ 直接沉淀法操作工艺简单,控制反应条件可制得片状、针状和球形的纳米氢氧化镁粉体。
2、均匀沉淀法均匀沉淀法不是直接加入沉淀剂,而是向溶液中加入某种物质,使它与水或其它物质发生化学反应生成沉淀剂,沉淀剂在整个溶液中均匀生成,从而使反应在溶液中均匀进行。
均匀沉淀法制备纳米氢氧化镁一般是用尿素和可溶性镁盐反应:222322CO(NH )+3H O 2NH H O+CO −−→⋅23224Mg 2NH H O Mg(OH)+2NH +++⋅−−→↓ 3、反向沉淀法直接沉淀反应法是把沉淀剂加入盐溶液,这样由于溶液pH 变化将引起沉淀颗粒的ξ电位经历由正到负的过程,而当颗粒表面电荷为零时颗粒会发生二次凝聚,导致颗粒团聚长大。
纳米氧化镁
纳米氧化镁粉体制备技术的研究进展姚亚东,学号:101170263 化学工程与工艺2010级二班摘要:按反应物的状态,纳米氧化镁的制备方法可分为固相法、气相法和液相法,分别评述了这些制备方法的优点和不足,介绍了纳米材料团聚程度的表征方法,从影响团聚的因素如反应原料、反应条件、脱水及干燥方式、煅烧条件和分散剂的选用等方面,较详细地讨论了纳米氧化镁粉体制备过程应采取的防团聚措施,提出了纳米氧化镁材料研究的几点建议。
关键词:纳米材料;氧化镁;团聚绪论纳米材料是指三维空间尺寸至少有一维处于纳米尺度范围(1~100nm)或由它们作为基本单元构成的材料,即指晶粒和晶界等显微结构达到纳米级尺度水平,并且具有特殊性能的材料。
纳米氧化镁是一种新型高功能精细无机材料。
由于其结构的特殊性,决定了它具有不同于本体的电学、磁学、热学及光学性能。
采用纳米氧化镁,不使用烧结助剂便可以实现低温烧结,制成高致密度的细晶陶瓷,渴望开发为高温、高腐蚀气氛等苛刻条件下使用的尖端材料;它可以作为氧化锆、氧化铝、氧化铁等其它纳米粒子的烧结助剂和稳定剂而获得高质量的纳米相陶瓷。
另外,纳米氧化镁可作为油漆、纸张及化妆品的填料、塑料和橡胶的添加剂和补强剂、脂肪的分解剂、医药品的擦光剂、化学吸附剂、以及各种电子材料、催化剂、超导体、耐火材料的辅助材料等。
纳米氧化镁材料的主要类型有纳米粉末、纳米薄膜、纳米丝和纳米固体。
目前,关于纳米氧化镁粉末的研究较多,氧化镁纳米丝和纳米薄膜[1]次之,其它方面的研究较少。
本文主要讨论纳米氧化镁粉体的制备技术及防团聚问题。
1. 制备方法与其它纳米粉体材料一样,纳米氧化镁的制备方法很多,按原料的状态可分为固相法、气相法、液相法。
1.1固相法1.1.1机械粉碎法由固体物质直接制备纳米粉体材料的方法通常是机械粉碎法,即通过机械力将氧化镁粉末进一步细化。
但机械粉碎法难以得到粒径小于100nm的纳米粒子,粉碎过程还易混入杂质,且粒子形状难以控制,很难达到工业应用的要求。
纳米mgo和mgal_2o_4尖晶石的制备与表征 -回复
纳米mgo和mgal_2o_4尖晶石的制备与表征-回复在实验室中,纳米级氧化镁(MgO)和尖晶石型二氧化铝镁(MgAl2O4)是常见的功能性材料。
它们具有优异的物理和化学性质,因此在电子器件、催化剂和磁性材料等领域中有广泛的应用。
本文将一步步介绍纳米MgO 和MgAl2O4尖晶石的制备和表征方法。
一、纳米MgO的制备1. 溶胶-凝胶法制备:- 首先,将适量的镁盐(如硝酸镁)加入到有机溶剂(如乙醇)中,搅拌均匀,形成溶胶。
- 然后,在室温条件下,加入适量的沉淀剂(如氢氧化钠),继续搅拌。
- 溶胶中的镁离子与沉淀剂中的氢氧根离子反应生成沉淀物,形成凝胶。
- 最后,将凝胶进行热处理,通常在500-800摄氏度下进行,以去除有机物质和形成纳米MgO颗粒。
2. 沉淀法制备:- 在室温条件下,将镁盐(如硝酸镁)溶解在适当的溶剂中,并保持搅拌。
- 慢慢加入沉淀剂(如氨水),并在过程中保持搅拌和适当的温度。
- 沉淀剂中的氨离子与镁离子反应生成沉淀物,即Mg(OH)2。
- 最后,通过热处理将Mg(OH)2转化为MgO纳米颗粒。
二、纳米MgO的表征制备好的纳米MgO样品需要进行结构和形貌等方面的表征。
1. X射线衍射(XRD):- 使用X射线衍射仪测量样品的衍射图谱。
- 通过匹配实验得到的衍射峰与相应的标准数据,确定样品的晶体结构和晶格参数。
2. 扫描电子显微镜(SEM):- 使用SEM观察和记录纳米MgO的表面形貌和微观结构。
- 通过SEM图像获得颗粒的形状、尺寸和分布情况。
3. 红外光谱(IR):- 使用红外光谱仪测量纳米MgO样品的吸收峰。
- 根据吸收峰的位置和强度,分析样品的功能基团和化学键。
三、MgAl2O4尖晶石的制备1. 共沉淀法制备:- 将适量的镁盐和铝盐(如硝酸镁和硝酸铝)溶解在适当溶剂中,并保持搅拌。
- 慢慢加入沉淀剂(如氨水),并保持搅拌和适当的温度。
- 沉淀剂中的氨离子与镁离子和铝离子反应生成沉淀物,即MgAl2(OH)8。
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纳米氧化镁的制备及进展分析
纳米科学技术( N ano Science and Techno logy简称NST)是20世纪90年代初发展起来的一个多学科交叉的科学与技术。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围( 1 ~ 100nm ), 或由它们作为基本单元构成的材料。
纳米材料由于其组成晶体结构和表面电子结构发生变化, 产生了普通材料所不具有的表面效应、量子尺寸效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应等, 从而使纳米材料具有特殊的光、电、磁、热及催化等性质。
其中纳米氧化镁是一种新型高功能精细无机材料。
由于其结构的特殊性, 决定了它具有不同于本体的电学、磁学、热学及光学性能。
采用纳米氧化镁, 不使用烧结助剂便可以实现低温烧结, 制成高致密度的细晶陶瓷, 可望开发为高温、高腐蚀气氛等苛刻条件下使用的尖端材料; 它可以作为氧化锆、氧化铝、氧化铁等其它纳米粒子的烧结助剂和稳定剂而获得高质量的纳米相陶瓷。
另外, 纳米氧化镁可作为油漆、纸张及化妆品的填料、塑料和橡胶的添加剂和补强剂、脂肪的分解剂、医药品的擦光剂、化学吸附剂、以及各种电子材料、催化剂、超导体、耐火材料的辅助材料等。
1 纳米氧化镁的国内外研究现状
日本在80年代就已经推出了纳米氧化镁产品日本宇部兴产公司以金属镁为原料采用气相氧化技术开发了纯度在99.95%以上平均粒径10nm的高纯纳米氧化镁产品分散性好粒度均匀能够低温烧结且绝缘性耐热性优秀透光性良好在集成电路板等电子材料特殊型的发光管红外线透过用材料等领域得到很好的应用日本科学技术厅无机材质研究所采用液相滴下法开发成功纳米氧化镁纯度高达99.99%在应用方面日本化学公司开发成功氧化镁材质的透明薄板陶瓷薄板为3厘米正方形厚0.07mm,耐热温度高达28000C最大特点是韧性好可热加工弯曲成U L S型,产品含氧化镁在99.9以上了,该公司已向航空航天电子光学元件太阳能电池原子能等产业提供样品另外日本赤穗化成旭硝子等化学公司也都拥有自己的纳米氧化镁陶瓷产品我国进入90年代以后纳米氧化镁的研制开发开始起步中国科学院固体物理研究所采用化学沉淀法制备了薄片型氧化镁超细粉末粒径在10-30nm之间陕西师范大学化学系分别采用均匀沉淀和直接沉淀法合成超细粉体氧化镁平均粒径分别为25nm和62nm这些工作目前仅处于实验室阶段在工业化及产品应用研究方面仍未见报道国内外纳米氧化镁生产及开发。
目前我国纳米氧化镁的研究尚处于实验室阶段在制备技术相应应用研究及由实验室向工业化过渡方面还远远落后于世界发达国家。
2纳米氧化镁的制备方法
纳米氧化镁有其独特的制备方法, 目前国内外关于纳米级氧化镁合成的报道主要有物理法、化学法、物理化学法3种类型。
也可以细分为: 物理法: 流动液面真空蒸发法、溶剂蒸发法、惰性气体蒸发法等; 化学法: 水热法、气相法、醇盐水解法、固相法、辐射合成法、均匀沉淀法、直接沉淀法、喷雾热解法、电解法; 物理化学法: 溶胶-凝胶发、微乳液和胶束法等。
目前, 工业上主要有白云石碳化法和卤水- 氨法制备纳米级氧化镁。
其中的几种典型方法介绍如下。
2. 1 流动液面真空蒸发法
在高真空下将原料蒸发, 再使之凝结。
其优点是能获得纯净的产品, 但生产能力低, 且不能灵活控制粒子大小, 只适合制备尺度小于20 nm 的粒子。
2. 2溶剂蒸发法
该法是将金属盐溶液先分散成微小液滴, 再加热使溶剂蒸发, 析出所需的纳米粒子。
溶剂蒸发法可分为喷雾干燥法、喷雾热解法和冷冻干燥法。
2. 3气相法
该法又可分为物理气相沉积法( PVD) 和化学气相沉积法( CVD ) , 根据反应类型, 化
学气相沉淀法又可分为气相氧化法、气相热解法、气相水解法。
W atari等用镁蒸汽和氧气进行气相反应制得了矩形或立方型纳米晶体氧化镁, 粒径为50~ 400 nm。
日本的M. Suzuki 等[ 13] 采用高频感应喷雾热解法以硝酸镁为原料, 制得纳米氧化镁。
O lga B. Koper等用气凝胶法制得纳米级氧化镁。
2. 4 相沉淀法
包括直接沉淀法和间接沉淀法。
直接沉淀法就是在含有一种或多种粒子的可溶性盐溶液中加入沉淀剂, 于一定条件下生成沉淀从溶液中析出,经热分解获得产品。
均匀沉淀法是指通过控制沉淀剂的生成速度, 来避免溶液中浓度不均匀现象,从而减少晶粒凝聚, 得到凝聚少、纯度高的超微粉末。
液相沉淀法应用较普遍。
张近,邓红民等人既用该方法制备出了纳米氧化镁。
2. 5 胶- 凝胶法
其原理是将金属醇盐或无机盐经水解或聚合反应制得溶胶, 并进一步缩聚为凝胶, 凝胶经干燥热处理后得到超细粉末。
李春虎等用醇凝胶分段升温超临界流体干燥法制得纳米氧化镁。
2. 6 相法
包括机械粉碎法和固相化学反应法。
其中机械粉碎法难以得到粒径小于100的纳米粒子, 粉碎过程还易混入杂质, 且粒子形状难以控制, 很难达到工业应用的要求。
固相化学反应法克服了传统湿法存在的团聚问题, 具有反应无需溶剂、产率高、反应条件易控制等优点。
廖莉玲等用草酸与醋酸等发生室温固相化学反应, 制得15 nm 的
氧化镁粉体。
2. 7 解法
电解法是液相制备纳米粒子中的一种特殊形式, 因反应是在固液界面进行的, 它包括溶液电解法和熔盐电解法。
用此法可制备很多常规方法不能制备或难以制备的纳米李子, 尤其是电负性很
大的金属粉末
3 纳米氧化镁表面改性[ 26 ]
纳米粉体由于颗粒细小, 表面能大, 表面活性高, 颗粒间存在较强的相互作用力, 如: 静电力、范德华力、毛细管力等, 从而使颗粒很容易团聚。
而分散性差, 粉体的流动性不好, 严重影响超细粉体
的使用性能。
粉体的表面改性, 是采用物理、化学、机械等方法对粉体颗粒表面进行处理, 是粉体材料由科研转向应用的重要环节。
而作为重要填料物质的纳米氧化镁同样需要进行改性处理。
除上述原因外, 这种无机非金属矿物填料与有机高聚物基体的界面性质不同, 相容性差, 在基料中难以均匀分散, 直接或大量填充往往容易导致材料的某些力学性能下降。
因此需要改变填料表面的物理化学性质, 提高其在树脂和有机聚合物中的分散性, 增进填料与树脂等基体的界面相容性, 使矿物从一般性填料转变为功能性填料, 提高矿产资源的利用价值。
纳米微粒表面改性的方法包括: 表面覆盖改性, 局部化学改性, 机械化学改性, 胶囊化改性, 高能表面改性, 利用沉淀反应进行表面改性。
根据纳米氧化镁的结构和性能, 其通常采用表面活性剂改性和偶联剂改性。
4 纳米氧化镁制备技术的展望
尽管制备纳米氧化镁的方法多种多样, 而实际能够应用于工业生产的并不多, 一是因为设备、成本、原料、规模、投资等问题; 二是有些工艺尚处于实验室研究阶段, 属探索性的, 甚至有些根本不可能实现工业化生产。
因此, 根据中国的资源条件和设备、工艺水平, 采用液相沉淀法等常规方法进行工艺改进, 比较容易实现规模化工业生产。
根据上述分析,
应从以下几个方面对液相沉淀法进行研究和改进。
1)研究溶液中纳米粒子长大和团聚的热力学、动力学机理, 进一步开发阻止粒子长大及团聚的手段, 促进纳米粒子快速沉淀的技术, 如采用全返混均质乳化器等设备。
2) 在过滤、洗涤、干燥过程中设法阻止粒子的团聚, 如可以采用有机溶剂洗涤、真空干燥、冷冻干燥、微波干燥等技术。
3) 将其他行业制备超细粉体的技术(如相移技术、微波技术等)引入纳米氧化镁的制备中。
5结语
目前国内纳米氧化镁的制备、表征以及改性研究仍处于实验室探索阶段, 在由实验室向工业化的过渡方面, 还无法提供完善而坚实的理论基础, 还有大量的研究工作要做。
因此, 纳米氧化镁粒子的制备和表征以及改性研究在今后一定时期内仍是国内的主要研究内容和主攻方向。