專利名稱：納米氧化釔的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于稀土材料領(lǐng)域，特別是稀土氧化物中氧化釔的納米級材料的制備。
背景技術(shù)：
納米材料是指粒徑在1-100nm間的粒子材料，由于它的幾何尺寸處在原子簇和宏觀物體交界的過渡區(qū)域，是一種典型的介觀系統(tǒng)，因此這種物質(zhì)在磁、熱、光、電、催化、生物等方面具有奇異的特性，在諸多領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用前景，如用作稀土熒光材料、用作汽車尾氣凈化器的催化劑等。
目前生產(chǎn)如納米氧化釔Y2O3的納米稀土材料的方法主要分為物理與化學(xué)方法兩大類或分為氣相、固相、液相法三類。物理方法中主要有1，真空冷凝法，用真空蒸發(fā)、加熱、高頻感應(yīng)等方法使原料氣化或形成等離子體，然后驟冷得到納米粒子，亦屬于氣相法，其特點(diǎn)是純度高、結(jié)晶組織好、粒度可控制，但技術(shù)設(shè)備要求很高，投入太大；2，物理粉碎法，通過機(jī)械粉碎、電火花爆炸等方法得到納米粒子，亦屬于固相法，其特點(diǎn)是操作簡單、成本低，但產(chǎn)品純度低，顆粒分布不均勻；3，機(jī)械球磨法，如生產(chǎn)條件控制得當(dāng)，可得到純元素、合金或復(fù)合材料的納米粒子，亦屬于固相法，其特點(diǎn)是操作簡單、成本低，但產(chǎn)品純度低，顆粒分布不均勻?；瘜W(xué)方法中主要有1，氣相沉積法，利用金屬化合物蒸氣的化學(xué)反應(yīng)合成納米材料，屬于氣相法，其特點(diǎn)是產(chǎn)品純度高，粒度分布窄；2，沉淀法，把沉淀劑加入到鹽溶液中反應(yīng)后，將沉淀熱處理得到納米材料，屬于液相法，特點(diǎn)是簡單易行，但純度低，顆粒較大，適合制備氧化物；3，水熱合成法，高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成，再經(jīng)分離和熱。
處理得納米粒子，屬于液相法，其特點(diǎn)是純度高、分散性好、粒度易控制；4，溶膠凝膠法，金屬化合物經(jīng)溶液、溶膠、凝膠而固化，再經(jīng)低溫?zé)崽幚矶杉{米粒子，屬于液相法，其特點(diǎn)是反應(yīng)物種多，產(chǎn)物顆粒均一，過程易控制，適于氧化物和II-VI族化合物的制備；5，微乳液法，兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液，在微泡中經(jīng)成核、聚結(jié)、團(tuán)聚、熱處理后得納米粒子，也屬于液相法，其特點(diǎn)是粒子的單分散性和界面性好，II-VI族半導(dǎo)體納米粒子多用此法制備。上述現(xiàn)有的制備納米粒子的方法中，還存在著以下的缺陷如需納米粒子純度高、分散性好、粒度均勻，則其對技術(shù)設(shè)備的要求高，或是工藝復(fù)雜，不易控制，投入成本大，不利于工業(yè)化生產(chǎn)，如真空冷凝法、氣相沉積法、水熱合成法、溶膠凝膠法、微乳液法；如想投入低，工藝簡便，易于控制，則產(chǎn)生的納米粒子的純度低、顆粒不均勻，如物理粉碎法、機(jī)械球磨法、沉淀法等。

發(fā)明內(nèi)容
(1)技術(shù)問題本發(fā)明需解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有納米材料制備方法的缺陷，提供一種成本低、適于工業(yè)化生產(chǎn)、工藝簡單且制備的納米粒子純度高、粒度均勻的納米氧化釔的制備方法。
(2)技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下制備的方法為a、制備含釔無機(jī)酸鹽水溶液；b、調(diào)配以上含釔無機(jī)酸鹽的濃度至0.1～1.0mol/L；c、在調(diào)配好的含釔無機(jī)酸鹽中加入沉淀劑，調(diào)配沉淀劑的濃度至0.1～1.0mol/L；d、生成沉淀物，將沉淀物用去離子水洗凈；e、加入醇類物質(zhì)進(jìn)行表面修飾；f、干燥，將經(jīng)表面修飾后的混合物進(jìn)行灼燒加熱，分解為納米稀土氧化釔。制備含釔無機(jī)鹽水溶液，采用鹽酸鹽或硝酸鹽制取，在調(diào)配含釔無機(jī)酸鹽或加入沉淀劑過程中，加入分散劑，分散劑為聚乙二醇，在含釔無機(jī)酸鹽加入沉淀劑為碳酸鹽或碳酸氫鹽或堿鹽等，進(jìn)行表面修飾所加入的醇類物質(zhì)為正丁醇或乙醇等。
(3)技術(shù)效果本發(fā)明是通過對化學(xué)方法中沉淀法的改進(jìn)，通過在體系反應(yīng)過程中加入分散劑，和對沉淀物加醇類物質(zhì)進(jìn)行表面修飾，可控制沉淀物生成和沉淀物在加熱分解成氧化物時晶體粒度，最終得到納米級的氧化釔粉體。此工藝簡單、易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品生產(chǎn)成本低，收率高，產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)收率＞94％。
具體實(shí)施例方式
權(quán)利要求
1.一種納米氧化釔的制備方法，其特征在于制備的方法為a、制備含釔無機(jī)酸鹽水溶液；b、調(diào)配以上含釔無機(jī)酸鹽的濃度至0.1～1.0mol/L；c、在調(diào)配好的含釔無機(jī)酸鹽中加入沉淀劑；d、將沉淀物用去離子水洗凈；e、加入醇類物質(zhì)進(jìn)行表面修飾；f、干燥，將經(jīng)表面修飾后的混合物進(jìn)行灼燒加熱，分解為納米稀土氧化釔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米氧化釔的制備方法，其特征在于制備含釔無機(jī)鹽水溶液，采用鹽酸鹽或硝酸鹽制取。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米氧化釔的制備方法，其特征在于在調(diào)配含釔無機(jī)酸鹽水溶液或加入沉淀劑過程中，加入分散劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的納米氧化釔的制備方法，其特征在于分散劑為聚乙二醇。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米氧化釔的制備方法，其特征在于在含釔無機(jī)酸鹽或加入沉淀劑為碳酸鹽或碳酸氫鹽或堿鹽等，調(diào)配沉淀劑的濃度0.1～1.0mol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米氧化釔的制備方法，其特征在于進(jìn)行表面修飾所加入的醇類物質(zhì)為正丁醇或乙醇等。
全文摘要
納米氧化釔的制備方法是一種稀土氧化物中氧化釔的納米級材料的制備，其制備的方法為制備含釔無機(jī)酸鹽水溶液；調(diào)配以上含釔無機(jī)酸鹽的濃度至0.1～1.0mol/L；加入調(diào)配好一定濃度的沉淀劑；將沉淀物用去離子水洗凈；加入醇類物質(zhì)進(jìn)行表面修飾；干燥，灼燒加熱，分解為納米稀土氧化釔。制備含釔無機(jī)鹽水溶液，采用鹽酸鹽或硝酸鹽制取，在調(diào)配含釔無機(jī)酸鹽水溶液或加入沉淀劑過程中，加入分散劑，分散劑為聚乙二醇，在含釔無機(jī)酸鹽或加入沉淀劑為碳酸鹽或碳酸氫鹽或堿鹽等，進(jìn)行表面修飾所加入的醇類物質(zhì)為正丁醇或乙醇等，該方法成本低、工藝簡單、納米粒子純度高、粒度均勻，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號C01F17/00GK1394811SQ0211317
公開日2003年2月5日 申請日期2002年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月17日
發(fā)明者施越群 申請人:施越群