本發(fā)明屬于無機鹽納米材料合成制備領(lǐng)域,涉及使用雙親嵌段共聚物合成氯化鉀納米顆粒的制備方法。
背景技術(shù):
納米顆粒由于具有獨特的物理化學性質(zhì),引起了科學工作者的極大關(guān)注。廣泛使用的自上而下合成(top-down)、自下而上合成方法(bottom-up)等納米技術(shù)為納米顆粒應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。同時,在環(huán)境污染物分析、界面催化等領(lǐng)域,納米顆粒展現(xiàn)了一定的應(yīng)用。但是,目前,在納米顆粒的標準方面,仍然缺乏廣泛的共識。無機鹽納米顆粒由于結(jié)構(gòu)規(guī)整、在作為標準物質(zhì)方面具有潛在的前景。
無機鹽納米線一般通過硬模板法獲得,在原子氣相沉積的過程中,鉀離子和氯離子在納米孔道內(nèi)結(jié)合、成核結(jié)晶,最后形成納米線。上述方法得到的納米顆粒往往容易出現(xiàn)聚集現(xiàn)象,導致納米分布及粒徑不均勻,進而對納米顆粒的應(yīng)用性能造成不良影響。這個過程往往需要高溫、高壓和價格高昂的設(shè)備。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有方法得到的納米顆粒容易出現(xiàn)聚集,導致納米分布及粒徑不均勻的技術(shù)問題,提供了一種無機鹽納米線的制備方法。
威解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液,使用氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)ph值;
二、將聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液在水浴中加熱;
三、將經(jīng)過預(yù)熱氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液中,混合均勻,置于水浴中反應(yīng),自然冷卻至室溫,即得無機鹽納米線。
進一步限定,步驟一中所述聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物為分子量為12600的
進一步限定,步驟一中聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的質(zhì)量體積濃度為20wt%-25wt%。
進一步限定,步驟一中使用摩爾濃度為2mol/l-5mol/l的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)ph值為7-12。
進一步限定,步驟二中在40℃-60℃水浴中加熱30分鐘-60分鐘。
進一步限定,步驟三中氯金酸溶液的濃度為2×10-3mol/l-10×10-3mol/l;所述預(yù)熱溫度與步驟二所述水浴溫度相同。
進一步限定,步驟三中聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液與氯金酸溶液的體積比為(10-40):1。
進一步限定,步驟三中在40℃-60℃水浴中反應(yīng)3小時-6小時。
聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物還原氯金酸根離子過程中,釋放的氯離子與鉀離子結(jié)合,在聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯保護下形成立方體氯化鉀納米晶體,得到的納米顆粒表面負載有一層聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯聚合物,能夠有效防止顆粒的聚集,納米顆粒具有高穩(wěn)定性;且反應(yīng)條件溫和,操作簡單,能在3小時內(nèi)完成。
采用本發(fā)明制備的無機鹽納米線平均粒徑為63nm-1300nm,表面有聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物緊密包覆。
附圖說明
圖1是實施例1制備的氯化鉀納米線的tem照片(標尺為500nm);
圖2為實施例2制備的氯化鉀納米線的tem照片(標尺為50nm)。
具體實施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉實施例,還包括各實施例間的任意組合。
實施例1:
無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制質(zhì)量體積濃度為20wt%的
二、取5ml質(zhì)量體積濃度20wt%的
三、取0.5ml、濃度為2mol/l、溫度為40℃的氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二所述溶液中,在磁力攪拌下混合10秒后,繼續(xù)40℃下加熱反應(yīng)3小時,即得無機鹽納米線(氯化鉀納米線)。
圖1所示,得到的氯化鉀納米線平均粒徑在62nm、平均長度在1.3μm,規(guī)整度很高。
實施例2:
無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制質(zhì)量體積濃度為25wt%的
二、取5ml質(zhì)量體積濃度25wt%的
三、取0.5ml、濃度為2mol/l、溫度為40℃的氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二所述溶液中,在磁力攪拌下混合10秒后,繼續(xù)40℃下加熱至反應(yīng)3小時,即得無機鹽納米線(氯化鉀納米線)。
如圖2所示,在此條件下得到的氯化鉀納米線平均粒徑在95nm、平均長度2.4μm,規(guī)整度高。
實施例3:
無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制質(zhì)量體積濃度為20wt%的
二、取5ml質(zhì)量體積濃度20wt%的
三、取0.5ml、濃度為10mol/l、溫度為60℃的氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二所述溶液中,在磁力攪拌下混合10秒后,繼續(xù)60℃下加熱反應(yīng)6小時,即得無機鹽納米線(氯化鉀納米線)。
實施例4:
無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制質(zhì)量體積濃度為25wt%的
二、取5ml質(zhì)量體積濃度25wt%的
三、取0.5ml、濃度為5mol/l、溫度為40℃的氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二所述溶液中,在磁力攪拌下混合10秒后,繼續(xù)40℃下加熱至反應(yīng)3小時,即得無機鹽納米線(氯化鉀納米線)。
實施例5:
無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制質(zhì)量體積濃度為20wt%的
二、取5ml質(zhì)量體積濃度20wt%的
三、取0.5ml、濃度為5mol/l、溫度為40℃的氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二所述溶液中,在磁力攪拌下混合10秒后,繼續(xù)40℃下加熱反應(yīng)3小時,即得無機鹽納米線(氯化鉀納米線)。
實施例6:
無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制質(zhì)量體積濃度為25wt%的
二、取5ml質(zhì)量體積濃度25wt%的
三、取0.5ml、濃度為5mol/l、溫度為60℃的氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二所述溶液中,在磁力攪拌下混合10秒后,繼續(xù)60℃下加熱至反應(yīng)6小時,即得無機鹽納米線(氯化鉀納米線)。
實施例7:
無機鹽納米線的制備方法按照以下步驟進行:
一、配制聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液,采用摩爾濃度為4mol/l的氫氧化鉀溶液調(diào)節(jié)ph值為7-12,其中聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的質(zhì)量體積濃度為20wt%;
二、將聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液在40℃水浴中加熱30分鐘;
三、將經(jīng)過預(yù)熱的濃度為2×10-3mol/l的氯金酸溶液一次性全部注入到步驟二的聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液中,混合均勻,置于水浴中,于40℃水浴中反應(yīng)3小時,自然冷卻至室溫,即得無機鹽納米線;
聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯雙親嵌段共聚物的水溶液與氯金酸溶液的體積比為10:1。