[发明专利]金属氧化物包覆异质金属“核/壳”型纳米粒子的合成方法

权利要求书

1、一种金属氧化物包覆异质金属“核/壳”型纳米粒子的合成方法，包括将金属或合金微米粉体和异质金属氧化物微米粉体作为原料，均匀混合并压成块体靶材作为阳极，在氢气和惰性气体混合气氛中，利用氢等离子体热源蒸发块体靶材，经气-液-固相转变过程，形成金属氧化物包覆异质金属“核/壳”型纳米复合颗粒，实现该材料的原位复合，其具体制备步骤如下：

步骤1

首先将金属和异质金属氧化物微米粉均匀混合并压制成块体靶材，原料质量配比在5：1～20：1范围，根据纳米复合颗粒产物的结构特点和块体靶材导电性具体确定。作为预处理，块体靶材在真空中低温烧结以利于成分均匀和提高导电性；将块体靶材作为阳极，钨棒或碳棒作为阴极，两极均安装水冷装置；

步骤2

将反应室抽真空，充入氢气和氩气或氦气混合气体，采用电弧氢等离子体，在反应室内对块体靶材进行放电蒸发；放电电流为150～200安培；电压为20～40伏特；

步骤3

阳极块体靶材被高温等离子体快速蒸发，经过气态-液态-固态的转变，即蒸发、扩散和凝固过程形成具有“核/壳”结构纳米复合颗粒粉体，沉积在有水冷装置的反应室壁上；蒸发结束后，断电弧；待漂浮的粉体沉积在反应室壁后，抽出氢气和氩气或氦气混合气体；冲入微量氧气或空气，静置6～12小时完成钝化工艺；冲入一个大气压的空气，经过2次以上充放气循环过程，打开反应室门，取出粉体样品。

2、根据权利要求1所述的一种金属氧化物包覆异质金属“核/壳”型纳米粒子的合成方法，其特征在于，所述的原料为金属或合金微米粉和异质金属氧化物微米粉，两者均匀混合并且压成块体靶材；金属原料包括铁、钴、镍、铜、铝、镁、锡及其合金微米粉，作为形成“核/壳”型纳米复合颗粒的金属“核”的组成部分；异质金属氧化物原料为与“核”金属组元不同的金属氧化物微米粉，包括氧化铝、氧化锰、氧化钛、氧化锌、氧化钒、氧化锆、氧化铈、氧化镧、氧化钕、氧化钐和氧化钇，作为形成“核/壳”型纳米复合颗粒“壳”的组成部分。