以過氧化鋇為鋇源製備硫酸鋇納米顆粒的方法
2023-08-02 10:42:26
專利名稱：以過氧化鋇為鋇源製備硫酸鋇納米顆粒的方法
技術領域：
本發明屬於無機納米材料製備領域，具體涉及一種以過氧化鋇為鋇源製備硫酸鋇納米顆粒的方法。
背景技術：
硫酸鋇的主要用途是作為鑽探泥漿用材料，其次是同碳酸鈣一樣，作為填料或助劑用於塗料、塑料、造紙、橡膠、油墨等行業。雖然硫酸鋇價格高於碳酸鈣，但它擁有許多碳酸鈣所不具備的優異性能，且達到相同效果的產品其用量通常少於碳酸鈣，因此其在填料和添加劑方面的需求逐年增加。目前我國的消費結構為:硫酸鋇在塗料行業佔59.2%，塑料行業佔10.5%，紙張行業佔5.3%，橡膠行業佔15.8%，油墨行業佔9.2%。硫酸鋇作為優質填充劑，在製備工程塑料中填充質量分數為10% 28%的沉澱硫酸鋇，可改變其耐老化性能，降低其磨損率，增強力學性能。硫酸鋇作為油漆填充材料，用於木器漆、清漆、道路標線漆、船舶厚漆中；由於其良好的耐化學腐蝕性能，可用於生產各種高光面漆，從而強化耐候性能， 改善流動狀態(強化流平性)，增強漆膜強度，保持顏色穩定。沉澱硫酸鋇作為外牆塗料中必不可少的填充材料，充分表現出其優異的耐光、耐候性能，能有效防止塗料的龜裂、皺皮、變黃等，有效延長塗料的使用壽命。硫酸鋇還能用於生產高光澤、絲綢狀「抗酸雨」乳膠漆，適用於家庭居室及工廠氣氛惡劣環境。在粉末塗料中，硫酸鋇具有高的填充容量、高亮度、能保護光澤、流動性好、與各種顏料相容性好的特點，成為必不可少的填充材料。沉澱硫酸鋇為生產高質量印刷油墨的首選填充劑:由於硫酸鋇具有低漆基要求、磨損小、亮度高、中性色彩以及在高顏料體積濃度下的良好流動性特點，能用於生產高光澤油墨。此外，硫酸鋇在粘合劑(環氧樹脂、不飽和聚酯和聚氨酯類粘結劑)及彈性密封材料、高檔紙張(銅板紙)等領域都有其獨特的應用性能，成為填料中倍受青睞的一族。我國有豐富的重晶石礦，自1983年來產量一直居世界首位,是世界主要的重晶石出口國。據統計，2000年中國重晶石出口量即達252萬噸。值得注意的是:作為重晶石的最大出口國，我國的重晶石進口卻逐年增加，且進出口價格差別懸殊。表1.硫酸鋇進出口價格比較(美元/噸)
權利要求
1.一種以過氧化鋇為鋇源製備硫酸鋇納米顆粒的方法，其特徵是:在質量濃度為0.2 3%的過氧化氫水溶液中加入無機鹼水溶液調節所述過氧化氫水溶液的pH值為10.5 12.5，攪拌下加入硫酸鹽至所述過氧化氫水溶液中的硫酸根的濃度為0.01 Imol/L ;待硫酸鹽完全溶解後加入過氧化鋇,使過氧化氫水溶液中的過氧化鋇的摩爾數大於0，且小於等於所述硫酸根的摩爾數；室溫靜止老化；分離、乾燥，得到硫酸鋇納米顆粒。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵是:所述的靜止老化的時間為5 200小時。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵是:所述的硫酸鹽選自硫酸鈉、硫酸銨、硫酸鉀、硫酸鈣、硫酸鋅、硫酸鋰、硫酸鐵、硫酸亞鐵和硫酸鎂中的一種。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵是:所述的無機鹼水溶液選自氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、氫氧化鈣水溶液、氫氧化鋰水溶液和氨水中的一種。
5.根據權利要求1 所述的方法，其特徵是:所述的硫酸鋇納米顆粒的粒徑為80 300nmo
全文摘要
本發明屬於無機納米材料製備領域，具體涉及一種以過氧化鋇為鋇源製備硫酸鋇納米顆粒的方法。在過氧化氫水溶液中加入無機鹼水溶液調節所述過氧化氫水溶液的pH值為10.5～12.5，攪拌下加入硫酸鹽至所述過氧化氫水溶液中的硫酸根的濃度為0.01～1mol/L；待硫酸鹽完全溶解後加入過氧化鋇，使過氧化氫水溶液中的過氧化鋇的摩爾數大於0，且小於等於所述硫酸根的摩爾數；室溫靜止老化；分離、乾燥，得到硫酸鋇納米顆粒。本發明的方法所用原料廣泛，節約能源，操作簡單，無三廢排放，製備的硫酸鋇納米顆粒的粒徑均勻，具備大規模生產的潛力。
文檔編號B82Y40/00GK103204531SQ20121000915
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優先權日2012年1月12日
發明者閆豐文, 袁國卿, 張曉慧 申請人:中國科學院化學研究所