專利名稱：一種制備無(wú)機(jī)納米材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備無(wú)機(jī)納米材料的方法。
鎢等金屬由于其熔點(diǎn)高這一特點(diǎn)，使它們?cè)跍囟纫蠛芨叩沫h(huán)境中得以應(yīng)用，同時(shí)作為一種良好的場(chǎng)發(fā)射材料，鎢針尖被廣泛應(yīng)用于真空微電子測(cè)量設(shè)備中。在場(chǎng)發(fā)射這方面，鎢納米棒的性能比鎢針尖更好。
氧化鋁是一種高強(qiáng)度，高模量，超高溫，耐化學(xué)腐蝕的物質(zhì)，它在機(jī)械，化工，電子光學(xué)，陶瓷，核反應(yīng)堆以及航空等各個(gè)方面有著廣泛的應(yīng)用。納米級(jí)的氧化鋁將在微型激光器件上有很大的應(yīng)用前景。
單晶氧化鐵，因?yàn)槠涮厥獾碾姶偶皻饷籼匦猿蔀檠芯康臒狳c(diǎn)。
由于以上所述的五種無(wú)機(jī)納米材料性能優(yōu)異，應(yīng)用前景廣，因此吸引了大量的科學(xué)家對(duì)其進(jìn)行探索與研究。有分叉的氧化鋁納米棒，鎢納米棒以及氧化鐵納米棒目前未有報(bào)道。而對(duì)于氧化鋅納米棒和直的氧化鋁納米棒，已有關(guān)于合成它們的方法報(bào)道(1)有人通過加熱氧化鋅粉與石墨粉的混合物，用金做催化劑，合成氧化鋅納米線；還有人通過多孔氧化鋁做模板來(lái)合成氧化鋅納米線；也有人用物理氣相沉積法通過加熱鋅粉與硒粉的混合物合成氧化鋅納米線。(2)有人通過加熱鋁粉，二氧化硅與氧化鐵粉的混合物合成了氧化鋁納米棒。這些合成方法要么成本比較高，要么工藝復(fù)雜容易引入雜質(zhì)。因此這就要求我們?nèi)ヌ剿鞒杀镜土?，工藝?jiǎn)單的無(wú)機(jī)納米棒的合成方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為將無(wú)機(jī)材料粉末或無(wú)機(jī)材料粉末與碳化硅粉末的混合物在惰性氣體的保護(hù)氛圍中加熱1200-2000℃，保溫5分鐘至2小時(shí)，并在惰性氣體的保護(hù)氣氛下降溫至室溫。
本發(fā)明所述的方法，僅僅需要在以惰性氣體作為保護(hù)氛圍，加熱保溫即可，對(duì)設(shè)備的要求低，生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單，降低生產(chǎn)成本。采用本發(fā)明所述的方法還能制備出有分叉的氧化鋁納米棒，鎢納米棒以及氧化鐵納米棒。
2)對(duì)鋁粉與碳化硅的混合物，加熱至1200-1700℃，保溫5分鐘至2小時(shí)。
3)在惰性氣體的保護(hù)下降溫至室溫。


圖1為采用本方法，在真空度為7.5×10-2torr，Ar氣氛，1650℃，保溫60分鐘的所得到的直的氧化鋁納米棒的SEM圖；圖中的直的氧化鋁納米棒直徑大約為100nm，長(zhǎng)為2μm左右。從這些納米線的TEM分析中，還可知道它們是晶體結(jié)構(gòu)。
1)鋁粉、鐵粉、碳化硅的混合物，連同加熱裝置預(yù)抽真空至7.5×10-2torr真空度，然后通惰性氣體作為保護(hù)氣氛。
2)對(duì)鋁粉、鐵粉、碳化硅的混合物，加熱至1200-1700℃，保溫5分鐘至2小時(shí)。
3)在惰性氣體的保護(hù)下降溫至室溫。
圖2為采用本方法在真空度為7.5×10-2torr，Ar氣氛，1650℃，保溫60分鐘制得的有分叉的氧化鋁納米棒的SEM圖；圖中有分叉的氧化鋁納米棒的主干直徑大約為100nm，長(zhǎng)度可達(dá)10μm以上，分叉直徑約為50nm，長(zhǎng)為1-2μm。從這些納米線的TEM分析中，還可知道它們是晶體結(jié)構(gòu)。
2)對(duì)鐵粉與碳化硅的混合物，加熱至1200℃至1700℃，保溫5分鐘至2小時(shí)。
3)在惰性氣體的保護(hù)下降溫至室溫。
圖3為采用本方法在真空度為0.5torr，Ar氣氛，1200℃，保溫5分鐘的氧化鐵納米棒的SEM圖；圖中的氧化鐵納米棒的直徑約為50nm，長(zhǎng)度可達(dá)5μm以上。從這些納米線的TEM分析中，還可知道它們是晶體結(jié)構(gòu)。
3)在惰性氣體的保護(hù)下降溫至室溫。
圖4為采用本方法在真空度為7.5×10-2torr，Ar氣氛，1350℃，保溫60分鐘制得的氧化鋅納米棒的SEM圖；在圖中氧化鋅納米棒都聚集在一起，棒的直徑約為100nm，長(zhǎng)度為1-2μm。從這些納米線的TEM分析中，還可知道它們是晶體結(jié)構(gòu)。
3)在惰性氣體的保護(hù)下降溫至室溫。
圖5為采用本方法在真空度為7.5×10-2torr，Ar氣氛，1500℃，保溫60分鐘制得的鎢的納米棒的SEM圖；圖中鎢的納米棒一般直徑為40nm，最細(xì)的可達(dá)12nm，長(zhǎng)度為2um。從這些納米線的TEM分析中，還可知道它們是晶體結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種制備無(wú)機(jī)納米材料的方法，其特征在于將無(wú)機(jī)材料粉末或無(wú)機(jī)材料粉末與碳化硅粉末的混合物在惰性氣體的保護(hù)氛圍中加熱1200-2000℃，保溫5分鐘至2小時(shí)，并在惰性氣體的保護(hù)下降溫至室溫。
2.按權(quán)利要求1所述的制備無(wú)機(jī)納米材料的方法，其特征在于所述的無(wú)機(jī)材料粉末是金屬或金屬氧化物的粉末。
3.按權(quán)利要求2所述的制備無(wú)機(jī)納米材料的方法，其特征在于所述的金屬粉末是鋁粉、鐵粉或鎢粉。
4.按權(quán)利要求2所述的制備無(wú)機(jī)納米材料的方法，其特征在于所述的金屬氧化物粉末是氧化鋅。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備無(wú)機(jī)納米材料的方法。所述的方法為將無(wú)機(jī)材料粉末或無(wú)機(jī)材料粉末與碳化硅粉末的混合物在惰性氣體的保護(hù)氛圍中加熱1200－2000℃,保溫5分鐘至2小時(shí),并在惰性氣體的保護(hù)氣氛下降溫至室溫。本發(fā)明所述的方法,僅僅需要在以惰性氣體作為保護(hù)氛圍,加熱保溫即可,對(duì)設(shè)備的要求低,生產(chǎn)方法簡(jiǎn)單,降低生產(chǎn)成本。采用本發(fā)明所述的方法還能制備出有分叉的氧化鋁納米棒,鎢納米棒以及氧化鐵納米棒。
文檔編號(hào)C09C3/00GK1368521SQ0211492
公開日2002年9月11日 申請(qǐng)日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月4日
發(fā)明者許寧生, 周軍, 鄧少芝, 吳志盛 申請(qǐng)人:中山大學(xué)