專利名稱：一種八面體鉬酸鋇的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)功能材料的制備，特別涉及一種采用反相微乳液法制備形貌大小高 度均勻的鉬酸鋇八面體的方法。
背景技術(shù)：
鉬酸鋇為白鎢礦結(jié)構(gòu)的四方相堿土金屬鉬酸鹽，由于其本身所具有的特殊的光電性能、 閃爍體性能、濕度傳感性能等，使它成為無(wú)機(jī)功能材料領(lǐng)域類一種備受關(guān)注的物質(zhì)。鉬酸鋇 不僅是一種優(yōu)良的光電功能材料，而且在濕度傳感器、激光基質(zhì)等方面也有潛在的應(yīng)用。納 米尺度新穎結(jié)構(gòu)賦予其的特殊性能將使鉬酸鋇在更廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用。
目前合成鉬酸鋇納米晶體主要有如下方法高溫熔融晶化法[P.Afanasiev, Mater. Lett. 2007, 61, 4622]、提拉法[T.T.Basiev, A.A.Sobol, Y.U.K.Voronko, P.G.Zverev， Opt. Mater. 2000, 15, 205]、 自發(fā)晶化[D.A.Spassky, S.N.lvanov， V.N.Kolobanov, V.V.Mikhailin， V.N.Zemskov, B丄Zadneprovski， L丄Potkin， Radiat. Meas. 2004, 38,607]、聚合絡(luò)合法[A.P.A.Marques. D.M.A.deMelo， C.A.Paskocimas, P.S.Pizani, M.R.Joya, E.R丄eite, E丄ongo, J. Solid. State. Chem. 2006， 179， 671]、檸檬酸絡(luò)合法[J.H.Ryu,丄陽(yáng)W.Yoon, C丄Lim， K.B.Shim, Mater. Res. Bull. 2005, 40, 1468J、電化學(xué)法[C.H.Cui， J.Bi, C.Y.Wu, S.Zhang, D丄Gao, Mater. Res. Bull. 2008， 43, 1160]、 水熱合成法[C.Zhang， E.Shen, E.Wang， Z.Kang， L.Gao， C.Hu, L.Xu, Mater. Chem. Phys. 2006, %, 240.]、微波輻射法[L.S.Cavalcante, J.C.Sczancoski, R丄.Tranquilin, M.R.Joya, P.S.Pizani, J.A.Varela, E丄ongo, J. Phys. Chem. Sol. 2008, 69, 2674]等。這些方法在一定程度上存在不足， 譬如實(shí)驗(yàn)條件苛刻、制備過(guò)程復(fù)雜、成本相對(duì)較高；產(chǎn)物尺寸、形貌難于控制等。而微乳液 合成法[M.P.Pileni, Nature. Mater. 2003, 2， 145]利用反相膠團(tuán)作為"微反應(yīng)器"，可達(dá)到方便地 調(diào)控顆粒大小及形貌的目的，因而采用反相微乳液來(lái)制備不同形貌且具有特殊性能的材料曰 益受到重視。目前，采用反相微乳液法制備鉬酸鋇無(wú)機(jī)納米結(jié)構(gòu)的研究還很少。均勻的八面體鉬酸鋇還未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、安全，產(chǎn) 品顆粒大小、形貌(形狀)可控，分散均勻，產(chǎn)品性能優(yōu)良的八面體鉬酸鈉的制備方法，同 時(shí)該方法是在室溫下進(jìn)行，反應(yīng)條件溫和，不需要用破乳劑直接離心分離即可。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn) 一種八面體鉬酸鋇的制備方法，其特征在 于該制備方法是選用原料非離子表面活性劑垸基聚氧乙烯(10)醚(OP-IO)、環(huán)己烷、正辛 醇和水相[BaCl2或Na2Mo04]形成微乳液，BaCl2和Na2Mo04作反應(yīng)，將組成微乳液的各組分 混合后，制備成均勻透明的反相微乳液，在將BaCl2的微乳液逐滴加入Na2Mo04的微乳液中， 反應(yīng)后，經(jīng)陳化、離心分離、洗滌制得鉬酸鋇八面體，具體制備步驟如下
1) 、取原料垸基聚氧乙烯(10)醚(OP-IO)、環(huán)己烷、正辛醇和水相[BaCl2溶液]放入燒杯中，
選定烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)表面活性劑與醇混合的質(zhì)量百分含量，水相[BaCb 溶液J中水的物質(zhì)的量與烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)的物質(zhì)的量的比值w為5 20， BaCl2溶液的濃度為0.01 0.2mol/L，將上述混合物各組分充分混合后，于恒溫磁力攪拌 器上強(qiáng)烈攪拌30分鐘，配制成均勻的微乳液A;
2) 、取原料垸基聚氧乙烯(10)醚(OP-IO)、環(huán)己垸、正辛醇和水相[Na2Mo04溶液]放入燒
杯中，選定烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)表面活性劑與醇混合的質(zhì)量百分含量，水相 [Na2Mo04溶液]中水的物質(zhì)的量與烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)的物質(zhì)的量的比值" 為5~20， Na2Mo(V溶液的濃度為0.01~0.2mol/L，將上述混合物各組分充分混合后，于恒 溫磁力攪拌器上強(qiáng)烈攪拌30分鐘，配制成均勻的微乳液B;
3) 、將微乳液B置于恒溫磁力攪拌器上，在室溫下慢慢滴加微乳液A，隨著微乳液A的加入，
微乳液逐漸變成白色，滴加完畢后繼續(xù)攪拌30分鐘；
4) 、密封燒杯口，在室溫下陳化1~72小時(shí)；
5) 、將步驟4)得到的反應(yīng)液離心分離，用無(wú)水乙醇和二次水洗去多余的表面活性劑和水得到鉬酸鋇八面體產(chǎn)品。
所述的正辛醇的物質(zhì)的量與烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)的物質(zhì)的量的比值P為 0.5~1.5，。
所述的步驟l)、 2)中水與表面活性劑的摩爾比co為10 20，這樣可以在保證形成微乳液 的前提使產(chǎn)物的產(chǎn)量盡可能的高。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的八面體鉬酸鋇的制備方法，其特征在于，所述的步驟3)中Ba2+ 與Mo(V-的摩爾比為1:1。
根據(jù)權(quán)利要求1所述的八面體鉬酸鋇的制備方法，其特征在于，所述的步驟4)中的反 應(yīng)時(shí)間為24 48小時(shí)。反應(yīng)時(shí)間過(guò)短，結(jié)晶性較差，反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，形貌并無(wú)太大變化:考 慮到生產(chǎn)周期優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間為24小時(shí)，得到的八面體鉬酸鋇形貌大小一致。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
1、 本發(fā)明中的鉬酸鋇的形成于微乳液水核中，通過(guò)調(diào)節(jié)水相的含量，進(jìn)而控制微乳液水核 結(jié)構(gòu)，得到所希望形貌的鉬酸鋇納米晶體。
2、 本發(fā)明中通過(guò)滴加速度來(lái)控制反應(yīng)速度，進(jìn)而控制產(chǎn)物的形貌和大小。
3、 本發(fā)明在室溫下進(jìn)行，條件溫和和易控，無(wú)能量消耗，成本低。
4、 本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于無(wú)機(jī)功能材料的制備。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1制備的顆粒狀BaMo04的SEM圖； 圖2為本發(fā)明實(shí)施例3制備的八面體BaMo04的SEM圖； 圖3為本發(fā)明實(shí)施例4制備的八面體BaMo04的SEM圖； 圖4為本發(fā)明方法制得的八面體BaMo04的X射線衍射圖(XRD)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，實(shí)施例的描述僅為便于理解本發(fā)明，而非 對(duì)本發(fā)明保護(hù)的限制。實(shí)施例l
制備包含0.2md/LBa"的微乳液A，其中表面活性劑(烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-IO)) 和醇的混合質(zhì)量含量為34%,水與表面活性劑的摩爾比"為5,其余為油相含量；制得相應(yīng) 的各組分含量與微乳液A —致的MoO^的微乳液B。在室溫?cái)嚢钘l件下，將微乳液A逐滴加 入微乳液B中，滴加完畢后持續(xù)攪拌30分鐘，停止攪拌后密封，再于室溫下靜置陳化24小 時(shí)。離心分離、洗滌得到顆粒狀鉬酸鋇納米晶體，如圖1。在該條件下由于微乳液水核結(jié)構(gòu) 的限制還沒(méi)有得到八面體結(jié)構(gòu)的鉬酸鋇。
實(shí)施例2
制備包含0X)5mol/LB^+的微乳液A，其中表面活性劑(垸基聚氧乙烯(]0)醚(OP-0)) 和醇的混合質(zhì)量含量為34%,水與表面活性劑的摩爾比"為10，其余為油相含量；制得相應(yīng) 的各組分含量與微乳液A —致的MoO/.的微乳液B。在室溫?cái)嚢钘l件下，將微乳液A逐滴加 入微乳液B中，滴加完畢后持續(xù)攪拌30分鐘，停止攪拌后密封，再于室溫下靜置陳化4小 時(shí)。離心分離、洗滌得到八面體鉬酸鋇納米晶體。水含量的升高改變了微乳液的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而 影像產(chǎn)物形貌，但是由于時(shí)間較短，結(jié)晶性不好。
實(shí)施例3
制備包含0.05mol/LBa^的微乳液A，其中表面活性劑(烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)) 和醇的混合質(zhì)量含量為34%，水與表面活性劑的摩爾比"為20，其余為油相含量；制得相應(yīng) 的各組分含量與微乳液A —致的MoO^的微乳液B。在室溫?cái)嚢钘l件下，將微乳液A逐滴加 入微乳液B中，滴加完畢后持續(xù)攪拌30分鐘，停止攪拌后密封，再于室溫下靜置陳化48小 時(shí)。離心分離、洗滌得到八面體鉬酸鋇納米晶體，如圖2?？梢?jiàn)陳化時(shí)間足夠長(zhǎng)時(shí)，結(jié)晶性 完好。
實(shí)施例4
制備包含0.01mol/LBaW的微乳液A，其中表面活性劑(烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)) 和醇的混合質(zhì)量含量為42%，水與表面活性劑的摩爾比"為20，其余為油相含量；制得相應(yīng)的各組分含量與微乳液A —致的Mo042—的微乳液B。在室溫?cái)嚢钘l件下，將微乳液A逐滴加 入微乳液B中，滴加完畢后持續(xù)攪拌30分鐘，停止攪拌后密封，再于室溫下靜置陳化24小 時(shí)。離心分離、洗滌得到八面體鉬酸鋇納米晶體，如圖3。表面活性劑的連接基團(tuán)稍微增加 并不影響產(chǎn)物的形貌，僅產(chǎn)物尺寸減小。 實(shí)施例5
制備包含0.1mol/LB^+的微乳液A，其中表面活性劑(垸基聚氧乙烯(10)醚(OP-IO)) 和醇的混合質(zhì)量含量為34%，水與表面活性劑的摩爾比"為20，其余為油相含量；制得相應(yīng) 的各組分含量與微乳液A —致的MoO,的微乳液B。在室溫?cái)嚢钘l件下，將微乳液A逐滴加 入微乳液B中，滴加完畢后持續(xù)攪拌30分鐘，停止攪拌后密封，再于室溫下靜置陳化72小 時(shí)。離心分離、洗滌得到八面體鉬酸鋇納米晶體。八面體鉬酸鋇結(jié)晶完好后隨著時(shí)間的延長(zhǎng) 并不發(fā)生太大的變化，說(shuō)明選用的微乳液體系對(duì)產(chǎn)物的形貌及尺寸有著很好的控制作用。
權(quán)利要求
1、一種鉬酸鋇八面體的制備方法，其特征在于該制備方法是選用原料非離子表面活性劑烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)、環(huán)己烷、正辛醇和水相[BaCl2或Na2MoO4]形成微乳液，BaCl2和Na2MoO4反應(yīng)，將組成微乳液的各組分混合后，制備成均勻透明的反相微乳液，再將BaCl2的微乳液逐滴加入Na2MoO4的微乳液中，反應(yīng)后，經(jīng)陳化、離心分離、洗滌制得鉬酸鋇八面體，具體制備步驟如下1)、取原料烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)、環(huán)己烷、正辛醇和水相[BaCl2溶液]放入燒杯中，選定烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)表面活性劑與醇混合的質(zhì)量百分含量，水相[BaCl2溶液]中水的物質(zhì)的量與烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)的物質(zhì)的量的比值ω為5～20，BaCl2溶液的濃度為0.01～0.2mol/L，將上述各組分混合后，于恒溫磁力攪拌器上強(qiáng)烈攪拌30分鐘，配制成均勻的微乳液A；2)、取原料烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)、環(huán)己烷、正辛醇和水相[Na2MoO4溶液]放入燒杯中，選定烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)表面活性劑與醇混合的質(zhì)量百分含量，水相[Na2MoO4溶液]中水的物質(zhì)的量與烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)的物質(zhì)的量的比值ω為5～20，Na2MoO4溶液的濃度為0.01～0.2mol/L，將上述混合物各組分充分混合后，于恒溫磁力攪拌器上強(qiáng)烈攪拌30分鐘，配制成均勻的微乳液B；3)、將微乳液B置于恒溫磁力攪拌器上，在室溫下慢慢滴加微乳液A，隨著微乳液A的加入，微乳液逐漸變成白色，滴加完畢后繼續(xù)攪拌30分鐘；4)、密封燒杯口，在室溫下陳化1～72小時(shí)；5)、將步驟4)得到的反應(yīng)液離心分離，用無(wú)水乙醇和二次水洗去多余的表面活性劑和水相得到鉬酸鋇八面體產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八面體鉬酸鋇的制備方法，其特征在于，所述的正辛醇的物質(zhì)的量 與烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)的物質(zhì)的量的比值P為0.5 1.5。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的八面體鉬酸鋇的制備方法，其特征在于，所述的步驟l)、 2)中水 與表面活性劑的摩爾比"為10~20。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八面體鉬酸鋇的制備方法，其特征在于，所述的步驟3)中B^+與 Mo(〕42—的摩爾比為1:1。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的八面體鉬酸鋇的制備方法，其特征在于，所述的步驟4)中的反應(yīng) 時(shí)間為24 48小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鉬酸鋇八面體的制備方法，該方法選用非離子表面活性劑烷基聚氧乙烯(10)醚(OP-10)、環(huán)己烷、正辛醇和水相組成的四元微乳液，以鉬酸鈉和氯化鋇為反應(yīng)物，將組成反相微乳液的各組分混合后，于磁力攪拌器上強(qiáng)烈攪拌，制得均勻透明、性質(zhì)穩(wěn)定的反相的微乳液，然后滴加氯化鋇的微乳液于鉬酸鈉的微乳液中，經(jīng)反應(yīng)、陳化、離心分離、用無(wú)水乙醇和二次水反復(fù)洗滌制得了形貌大小高度均勻的鉬酸鋇八面體。本發(fā)明利用反膠束微乳液具有的模板作用制備八面體鉬酸鋇的技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有鉬酸鋇八面體的制備方法不能方便的控制產(chǎn)品的顆粒大小和形貌且制備條件苛刻的難題。它具有生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)過(guò)程安全、產(chǎn)品不易團(tuán)聚的特點(diǎn)，可廣泛用于無(wú)機(jī)功能材料的制備。
文檔編號(hào)C01G39/00GK101445274SQ20081010741
公開(kāi)日2009年6月3日 申請(qǐng)日期2008年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月25日
發(fā)明者周澤廣, 姜俊穎, 李艷芬, 艷 米, 黃在銀 申請(qǐng)人:廣西民族大學(xué)