沉淀法制备氧化物超细粉体的研究进展

简单介绍了沉淀法制备氧化物粉体的工艺过程，并回顾了近年来防止团聚技术的研究进展。     

均相沉淀法制备锐钛矿型TiO_2纳米棒

采用均相沉淀法,在加入相同浓度沉淀剂的溶液中,以四氯化钛为钛源,控制不同的酸度环境,从而制备出不同粒径的二氧化钛纳米粉体.用透射电镜、X射线衍射仪、比表面积分析仪、差热分析仪和紫外可见光谱仪等,对所制备的纳米粉体进行了表征.分析其反应机理及酸度的影响.结果证明:只要把反应溶液的酸度值控制在0.5~3.0之间,总能制备出不同尺寸大小锐钛矿型二氧化钛纳米棒,尺寸分布较窄,纯度高,晶型单一.酸度在制备过程中,只改变其粒径的大下,并不影响二氧化钛的晶型.     

均相沉淀法制备α-Fe2O3纳米晶的研究

以FeCl3·6H2O为源物质,尿素作沉淀剂,采用均相沉淀法制备α-Fe2O3纳米晶,讨论了温度、沉淀剂用量、pH值等因素对试验的影响,并用TEM、XRD对所得样品进行表征.结果表明,均相沉淀法制得的α-Fe2O3纳米晶分散性好,粒度分布均匀,粒径为20nm,适合于工业规模生产.     

用均相沉淀法制备NiO-石墨复合材料

为提高石墨作为负极材料的性能,首先以球形石墨为原料,KMnO4为氧化剂,浓H2SO4为插层剂制备氧化石墨;再分别以球形石墨、氧化石墨为原料,尿素为沉淀剂,采用均相沉淀法制备NiO/石墨复合材料。应用X射线衍射仪、扫描电子显微镜表征材料结构及形貌。结果表明,氧化后石墨的主特征峰发生了向左的大角度偏移,层面呈现片层结构。以球形石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀性较差,团聚明显,特征峰半峰幅宽较小,晶粒较大;以氧化石墨为原料制备的复合材料中NiO均匀分布,无团聚,特征峰半峰宽较宽,晶粒较小。采用均相沉淀法对石墨进行NiO修饰有效提高了其容量及循环稳定性能。     

尿素均相沉淀法制备均分散氧化亚镍粉末(Ⅰ)——前驱体的制备研究

采用尿素均相沉淀法制得了均分散的氧化亚镍前驱体粒子．系统考察了镍离子浓度、尿素浓度、反应温度、反应时间、起始ｐＨ值及分散剂等因素对前驱体粒子形成的影响规律．结果表明,在一定条件下所得的前驱体粒子是一种化学组成为Ｎｉ２（ＣＯ３）（ＯＨ）２的晶态物质,粒子呈球形,且粒度分布均匀．     

尿素均相沉淀法制备菱形Gd_2O_3:Eu~(3+)纳米荧光粒子

以尿素为沉淀剂,稀土氯化物为原料,采用均相沉淀法制备Eu~(3+)掺杂的Gd_2O(CO_3)_2·H_2O纳米粒子,经过煅烧后得到Gd_2O_3:Eu~(3+)纳米荧光粉。利用扫描电镜(SEM)对纳米粒子的形貌和粒径进行表征,采用X-射线粉末衍射(XRD)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)等对纳米粒子的成分进行分析,研究了回流时间对纳米粒子的形貌和粒径的影响。结果表明:在回流结晶的过程中无定形的球形Gd_2O(CO_3)_2·H_2O纳米粒子逐步转化为菱形Gd_2O(CO_3)_2·H_2O纳米晶,煅烧后转化为立方相的Gd_2O_3:Eu~(3+),且在煅烧过程中它们的氧化物继承其碳酸盐前驱体的形貌。荧光测试表明,该菱形Gd_2O_3:Eu~(3+)纳米荧光粒子在253 nm紫外光激发下,其发射主峰位于611 nm,表现出强烈的红光。     

均相沉淀法制取纳米级氧化镍

以ＮｉＣｌ２．６Ｈ２Ｏ为原料，采用尿素为沉淀剂，用均相沉淀法，适当控制一定的制备条件，可制得Ｎｉ（ＯＨ）２，再经高温煅烧可制得纳米级的氧化镍。     

均相沉淀法合成磷酸八钙纤维

采用均相沉淀法制备了磷酸八钙(OCP)纤维,并采用红外光谱、X射线衍射、扫描电镜对产物进行表征,探讨了反应温度及反应物浓度等对产物组成及形貌的影响.实验发现合成条件对OCP形貌及产物组成的影响较大——提高体系反应温度有利于OCP的快速析出和产率的提高,所得产物也更为纤细;尿素浓度过低,所得产物的长短和粗细分布极不均匀;尿素浓度偏高,产物较为粗短,且产物为OCP和羟基磷灰石(HA)的混合磷酸盐;当反应物Ca(NO3)2为0.167mol/L、(NH4)2HPO4为0.1mol/L、(NH2)2CO为0.6～0.7mol/L,体系初始pH值在2.2左右,反应温度为90℃,反应体系中pH值恒定在5.0左右时结束反应,采用均相沉淀法可制得纤细的磷酸八钙纤维.     

尿素甲醇均相催化合成碳酸二甲酯的新方法

研究了以尿素和甲醇为主要原料，用含甲氧基金属有机催化剂和高沸点供电子型溶剂合成碳酸二甲酯的新方法。结果表明，该反应的最优条件为：甲醇与尿素进料比为2，4（物质的量之比），溶剂与尿素质量比为1．0，催化剂用量为0.1mol／L，反应温度为165～175℃，反应压力小于2．0MPa，甲醇补充流速为4mL／min，反应时间为10h。在最优反应条件下，碳酸二甲酯收率超过80％。与已有的碳酸二甲酯合成方法相比，该方法具有转化率高、成本低、不腐蚀设备、工艺路线简单等优点。     

均相沉淀法制备纳米硫化亚铁

采用硫代乙酰胺(TAA)和硫酸亚铁铵(AISH)为主要原料成功地合成出了纳米FeS微晶体．利用X射线衍射仪(XRD)、动态光散射分析(DLS)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)等方法对合成的样品进行了表征，结果发现，所制备的样品为均匀纳米晶体，外表呈细丝状，单分散性良好，细丝长度在55—70nm之间，长度与宽度的平均比值为20．合成体系的浓度对产物性质影内较大，而pH和温度影内相对较小，适量柠檬酸三钠起着抑制副反应发生和控制粒径增大作用．     

快速均匀沉淀法制备PZT压电陶瓷超细粉体

采用一种改进的沉淀法快速均匀沉淀法在水相体系中制备PZT95/5压电陶瓷超细粉体.以乙酸铅、氧氯化锆和钛酸丁酯为前驱物,氨水作沉淀剂,聚乙二醇作表面活性剂,通过控制合理的反应条件和热处理温度,制备出组分均一的钙钛矿相PZT粉体,采用XRD和TEM对粉体试样的物相、形貌和晶粒大小进行了表征.研究结果表明,该法制得PZT粉体在较低的温度下就可以合成亚微米级的PZT粉体,且具有工艺简单、成本低、制备周期短的特点.     

用阴极沉淀法制备超细金属氧化物粉体

针对超细氧化物粉体制备条件苛刻、体系复杂等问题,对阴极沉淀制备氧化物方法进行研究。采用自制的以阴离子渗透膜为隔膜的两室电解装置,在阴极电流密度为50~150 A/m2时,对热解Ti3+、Mg2+及两复合离子的阴极沉淀物进行对比分析实验,探讨分散剂、电流密度、溶液pH值等因素对氧化物形貌和粒度的影响。结果表明:三种沉淀均能得到粒度较均匀的超细氧化物,易于水解沉淀得到的TiO2粒度随电流密度增加变化不明显,经过热解氢氧化镁得到的MgO,其粒度随电流密度增加呈增大的趋势,而复合离子氧化物的粒度更接近同条件下得到的MgO粒度。添加分散剂前后制备的氧化物颗粒形貌未见明显变化。该方法具有一定的通用性,通过金属离子沉淀、热解可以得到粒度较均匀的超细氧化物。     

超细硫酸钡制备的研究

讨论了超细硫酸钡的性质和用途．通过实验研究,找出了利用沉淀法制备超细硫酸钡的最佳工艺条件．在温度不超过５０℃,过饱和度大于１．１×１０－２ｇ／Ｌ时,适宜的搅拌强度,使用喷雾干燥的方法,制备出了粒径在４０～１００ｎｍ范围的硫酸钡粒子．     

快速均匀沉淀法制备纳米微粒ZnS

采用快速均匀沉淀法在水相体系中制备纳米微粒ZnS．快速均匀沉淀法是利用酸度、温度对反应物解离的影响,在一定条件下制得含有所需反应物的稳定前体溶液,通过迅速改变溶液的酸度、温度来促使颗粒大量生成,并借助表面活性剂防止颗粒团聚,从而获得均匀分散纳米颗粒,它具有均匀性较好、沉淀快速、冷却迅速的特点．以硫代乙酰胺（CH3CSNH2,简称TAA）和硝酸锌（Zn（NO3）2）为反应前驱体,用一定量的浓HNO3调节pH为1～2,用0.45μm的微孔膜过滤,恒温陈化一段时间成核后,将该起始溶液迅速倒入含有表面活性剂OP的冷氨水中（氨水预冷至0～2℃）,混合完毕后再继续轻微搅拌5min左右,浑浊一段时间,离心分离并用蒸馏水、乙醇等多次洗涤,得到无团聚、粒度分布窄、粒径为30～40nm的球形ZnS微粒．对纳米微粒ZnS进行了红外光谱、荧光光谱分析,结果表明该微粒无红外吸收,在激发波长为290nm时,荧光发射峰在350nm处;该法具有实验简单、操作方便、产率高、制得的纳米微粒粒径均一等特点．     

纳米二氧化钛颗粒的制备

以硫酸法生产钛白的废弃物 (灰箱料 )为原料 ,制备纳米级锐钛型 Ti O2 .灰箱料经净化后得到硫酸钛溶液 ,以尿素为沉淀剂 ,采用均匀沉淀法制备纳米 Ti O2 颗粒 .详细研究了溶液 p H值、反应温度、Ti(SO4) 2 浓度、反应时间等工艺条件对 Ti O2 颗粒形态结构 (晶型、大小和分布 )的影响 ,形成纳米 Ti O2 制备工艺 .利用 TG- DTA、TEM、XRD分析等手段对颗粒进行表征 .制备的 Ti O2 颗粒纯度为 96 .4%,粒径为 2 0～ 30 nm,且分布均匀 ,为锐钛相结构 .     

均匀沉淀法制备纳米氧化镍

文中采用Ni(NO3 ) 2 ·6H2 O为主要原料 ,CO(NH2 ) 2 为沉淀剂制备了球片状纳米NiO粒子 ,并研究了反应物料配比、反应温度以及煅烧温度等条件对产品粒径和产率的影响。采用热重 差热 (TG DTA)、透射电子显微镜(TEM)、电子衍射 (ED)、X射线衍射 (XRD)等分析手段对产物性能进行了表征。结果表明中间产物从 32 0℃开始分解 ;粒子形貌基本呈球状 ,平均粒径 1 5nm左右 ,分散性良好 ;制得的纳米NiO粒子结晶性完好 ,属纯度较高的立方晶系结构 ,晶型完整     

RF-PCVD法制备锐钛型TiO2超细粉的研究

以ＴｉＣｌ４＋Ｏ２为反应体系,从热力学和动力学的角度出发,讨论了ＲＦ－ＰＣＶＤ法制备ＴｉＯ２超细粉成核过程的温度范围。设计了实验用反应器和冷却器,测量了冷却器中的温度分布及ＴｉＯ２超细粉的晶型、粒径和分布,表明ＴｉＯ２成核长大、晶型转变过程发生在反应器内。制备了平均粒径为３０ｎｍ、用作光催化材料的纯锐钛ＴｉＯ２超细粉。     

激光气相法制备TiO2超精细粉末

利用脉冲红外激光产生的等离子体，诱导反应体系ＴｉＣｌ４／Ｏ２合成了ＴｉＯ２超精细粉末，采用ＩＲ、ＸＲＤ、ＸＰＳ、ＴＥＭ等技术对粉体进行了分析表征，结果表明，ＴｉＯ２超精细粉末粒径在１４０Ａ左右，具有大小均匀，不团聚，粒径尺寸分布窄等优点，由该粉体催化ＣＯ氧化结果表明，对ＣＯ氧化反应具有较高催化活性。     

均匀沉淀法制备纳米二硫化钼粉末的研究

在一定的温度和酸度条件下,以硫代乙酰胺水解的硫化氢与钼酸钠反应得到非晶态三硫化钼粉末。再将非晶态三硫化钼粉末经过高温加氢脱硫制得纳米级二硫化钼粉末。利用X射线衍射仪和透射电镜对二硫化钼粉末进行表征,结果表明,所制得的二硫化钼粉末颗粒的粒径在70～100nm。同时,对纳米级二硫化钼粉末的生成机制进行了初步的探讨。