一種偏矽酸鈣納米材料的製備方法

2023-08-06 22:37:21 1

專利名稱：一種偏矽酸鈣納米材料的製備方法
技術領域：
本發明屬於無機化工工藝技術領域，特別是提供了一種偏矽酸鈣納米材料的製備方法，利用化學藥品合成偏矽酸鈣納米材料。
背景技術：
偏矽酸鈣化學式為CaSiO3，礦物學名稱是矽灰石，是製作精瓷的上佳原料，也是螢光材料的基質材料，同時又可作為補強劑和添加劑用於塑料、橡膠、塗料等領域。納米偏矽酸鈣可用於製作生物活性陶瓷、介孔陶瓷、自清潔陶瓷、絕緣陶瓷、微晶玻璃及具有可切削等特殊物理性能的特種陶瓷，也可用於前述其它領域。經中國科學院文獻情報中心2003年5月19日關於「非金屬礦物矽灰石納米材料的應用研究」的科技查新報告顯示，根據國際聯機檢索(使用了美國DIALOG系統)和國內聯機檢索，查找了29個有關資料庫，從其存儲的國內外文獻中得到密切相關文獻12篇，發明者在這些文獻中未見偏矽酸鈣納米材料製備方法的報導。發明者於近日在中國BAIDU及GOOGLE等檢索網頁和國際上有關檢索網頁上也未發現相關報導，僅見有關偏矽酸鈣發光性質的報導，如「偏矽酸鈣中Pr3+的4f5d的光譜特性及Pr3+→Gd3+的能量傳遞」(初本莉等，光譜學與光譜分析，第22卷第4期，2002年8月)。

發明內容
以乙醇為溶劑，正矽酸乙脂(TEOS)為膠溶劑，碳酸鈣為主要試劑，採用溶膠-凝膠(SOL-GEL)技術製備偏矽酸鈣(CaSiO3)納米粉體。具體工藝為a.用過量硝酸溶解碳酸鈣，成硝酸鈣Ca(NO3)2，加熱趕水趕酸，成粉末。
b.在粉末中加入乙醇、正矽酸乙脂和硝酸，45～46℃水浴加熱50～70分鐘，加入氨水，再反應50～70分鐘。
c.裝瓶放置2～4天(成凝膠)。
d.95～100℃下，縮合反應，乾燥。
e.400～780℃下熱處理1.5～2.5小時。
上述乙醇/正矽酸乙脂/碳酸鈣/硝酸/氨水質量之比為55～57/4～6/4～6/1～3/1～1.5。
本發明的優點在於方法簡單、易於控制、材料穩定、納米顆粒是由幾納米到十幾納米的微晶組成的70～80納米的球粒，尺寸效應明顯，具有奇特物理化學性質，應用領域廣泛。


圖1為本發明納米偏矽酸鈣的電子顯微鏡照片。
具體實施例方式
實施例11.用過量硝酸溶解碳酸鈣5g成硝酸鈣，加熱趕水趕酸，成粉末。
2.在粉末中加乙醇56g、正矽酸乙脂5g、硝酸2g，45℃水浴加熱1小時，加入氨水1g，再反應1小時。
3.裝瓶放置3天(成凝膠)。
4.在100℃下，縮合反應，乾燥。
5.在780℃下熱處理2小時。
實施例21.用過量硝酸溶解碳酸鈣6g，成硝酸鈣Ca(NO3)2，加熱趕水趕酸，成粉末。
2.在粉末中加入乙醇57g、正矽酸乙脂6g和硝酸3g，46℃水浴加熱1小時，加入氨水1.5g，再反應1小時。
3.裝瓶放置3天(成凝膠)。
4.100℃下，縮合反應，乾燥。
5.450℃下熱處理2小時。
權利要求
1.一種偏矽酸鈣納米材料的製備方法，其特徵在於以乙醇為溶劑，正矽酸乙脂為膠溶劑，碳酸鈣為試劑，採用溶膠-凝膠技術製備偏矽酸鈣納米粉體；具體工藝為a.用過量硝酸溶解碳酸鈣，成硝酸鈣Ca(NO3)2，加熱趕水趕酸，成粉末；b.在粉末中加入乙醇、正矽酸乙脂和硝酸，45～46℃水浴加熱50～70分鐘，加入氨水，再反應50～70分鐘；c.裝瓶放置2～4天，成凝膠；d.95～100℃下，縮合反應，乾燥；e.400～780℃下熱處理1.5～2.5小時。
2.按照權利要求1所述的偏矽酸鈣納米材料的製備方法，其特徵在於上述乙醇/正矽酸乙脂/碳酸鈣/硝酸/氨水質量之比為55～57/4～6/4～6/1～3/1～1.5。
全文摘要
本發明提供了一種偏矽酸鈣納米材料的製備方法，以乙醇為溶劑，正矽酸乙酯為膠溶劑，碳酸鈣為主要試劑，採用溶膠－凝膠技術製備偏矽酸鈣納米粉體。具體工藝為用過量硝酸溶解碳酸鈣，成硝酸鈣Ca(NO
文檔編號C01B33/24GK1554585SQ200310123479
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月29日 優先權日2003年12月29日
發明者曹林, 潘德安, 王芳, 曹 林 申請人:北京科技大學