[发明专利]一种定向孔氧化物材料及制备方法

权利要求书

1.一种定向孔氧化物材料，其特征在于：由氧化物以及定向孔结构构成，在氧化物中分布着定向排布的管状孔，孔径在1～20微米范围可调节，孔隙率在20％～80％之间，孔结构具有各向异性而且孔壁中由微孔连通；氧化物是指二氧化硅、二氧化钛、氧化锆、氧化铁、氧化锌、氧化铝、氧化钡中的一种。

2.权利要求1的定向孔氧化物材料的制备方法，其特征在于：

第一步，氧化物先驱物胶体的制备

按重量百分比分别称取氧化物先驱物和分散剂，氧化物先驱物∶分散剂＝(40％～95％)∶(60％～5％)，10～70℃水浴中搅拌，得到氧化物先驱物胶体；

氧化物先驱物是正硅酸乙酯、钛酸丁酯、硫酸铝、硫酸氧钛、氯化氧锆、硝酸钡、硫酸锌、酚醛树脂、聚己内酯、聚氧化乙烯、水溶性淀粉、甲基纤维素、乙基纤维素中的一种或重量百分比为(20％～70％)∶(80％～30％)的任意2种；

所说的分散剂是乙醇、己烷、甲苯、四氢呋喃、氯仿、对甲苯磺酰氯、六亚甲基四胺、聚甲醛、硝酸、水中的一种或按重量百分比为(20％～80％)∶(80％～20％)的任意2种；

第二步，定向孔干凝胶的制备

将第一步制得的胶体移至市售的底部呈圆锥形塑料离心管中，将该离心管固定在可精确控制升降速率的装置上，调整离心管位置，使离心管底部与液氮表面接触，然后在1～100毫米/小时的下降速率范围内，使离心管下降，直至离心管中的胶体全部浸没在液氮中，然后停止下降并保持此状态3小时；再将离心管置于冻干机中冻干24～72小时，得到具有定向孔结构的氧化物先驱物的干凝胶；

第三步，干凝胶的热处理

将第二步制得的干凝胶至于管式炉中，通入氮气作保护气体，以1℃～20℃/分钟的升温速率升至400～700℃并恒温2～6小时，最后以5℃～10℃/分钟的降温速率降至室温；

第四步，定向孔氧化物的烧成

将第三步得到的干凝胶置于管式加热炉中并通入空气，以1℃～5℃/分钟的升温速率，升温至800～1200℃并恒温2～6小时，再以5～10℃/分钟的降温速率，降至室温，得到定向孔氧化物材料。