[发明专利]羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒的制备方法

权利要求书

1、一种羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒的制备方法，其特征在于：先将金属氧化物纳米颗粒与羧酸改性剂在乙醇-水的混合溶剂充分分散和溶解，再装入高压釜中，将高压釜置于烘箱中反应，烘箱内温度为30～100℃，反应时间为6～72小时；待反应完成并自然冷却至室温后，取出高压釜内的反应物，离心分离得到改性纳米颗粒的粗产物；粗产物经干燥后，在氮气或其它惰性气体保护下进行热处理，除去粗产物中含有的羧酸分子，即得到羧酸化学改性的金属氧化物纳米颗粒；热处理温度Tan由羧酸的沸点或者升华温度的确定，足以使得羧酸沸腾或升华挥发出去。

2、如权利要求1的制备方法，其特征在于：所述金属氧化物纳米颗粒与羧酸的重量比为1∶1～15，乙醇-水的混合溶剂中乙醇与水的体积比为1∶3～4；粗产物在50～80℃真空干燥10～24小时；粗产物的热处理时间为30～60分钟。

3、如权利要求1的制备方法，其特征在于：所用的金属氧化物纳米颗粒是表面含羟基的TiO₂纳米颗粒、表面不含羟基的TiO₂或ZnO纳米颗粒；金属氧化物纳米颗粒表面羟基与羧酸的羧基摩尔比为1∶0.5～30。

4、如权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的纳米颗粒是TiO₂、Fe₃O₄、ZnO、Al₂O₃、ZrO₂或P25纳米颗粒。

5、如权利要求1的制备方法，其特征在于：所述的羧酸改性剂选用脂肪酸或芳酸，包括选用对溴苯甲酸(BBA)或正十二烷酸(DA)、正丁酸、正己酸、2，4-己二烯酸、正十八烷酸、4-(4-氨基苯基)丁酸或4-(2，5-二甲氧基苯基)丁酸。

6、如权利要求1的制备方法，其特征在于：将金属氧化物的纳米颗粒与羧酸改性剂在乙醇-水的混合溶剂充分分散和溶解时，采用酸或碱调节反应体系pH＝2～12之间。

7、如权利要求1的制备方法，其特征在于：改变羧酸改性剂和纳米颗粒的重量比、反应温度以及反应时间，就能得到表面羧酸含量不同的化学改性纳米颗粒。

8、如权利要求1的方法制备的羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒的用途，其特征在于：在有机溶剂中具有很好的分散性和分散稳定性，用于制备催化剂、光学材料、涂层材料、光电转换材料、太阳电池材料、有机-无机纳米复合材料。

9、如权利要求1的制备方法，其特征在于：用含有其它功能基团的羧酸化学改性金属氧化物纳米颗粒，并在改性纳米颗粒表面利用羧酸所带的功能团进行后续的化学反应，获得进一步化学改性的金属氧化物纳米颗粒。

10、如权利要求9的方法制备的进一步改性金属氧化物纳米颗粒的用途，其特征在于：在有机溶剂中具有很好的分散性和分散稳定性，用于制备催化剂、光学材料、涂层材料、光电转换材料、太阳电池材料、有机-无机纳米复合材料。