[发明专利]具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于无机材料技术领域，特别涉及具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒及其制备方法。

背景技术

MgO是一种重要的无机化工产品，可用于耐火材料、冶金、橡胶、油漆、造纸等工业领域。与普通MgO材料相比，纳米MgO具有更大的比表面积和特殊的物理性质，可用作抗菌材料、催化剂载体、吸波材料、橡胶和塑料的添加剂等。在实际应用中，纳米MgO存在的主要问题之一是：容易发生团聚和吸附，流动性差，不便于处理和使用。

发明内容

本发明的目的之一是提供具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒。

本发明的目的之二是提供一种具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒的制备方法。

本发明的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒是在粒径为微米的MgO颗粒的表面包覆有大小为纳米尺寸的MgO纳米片，所述的MgO纳米片的厚度为10nm≤厚度≤100nm。

所述的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒的形貌近似为球形。由所述的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒组成的粉体，其粉体的比表面积大于20m²/g。

所述的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒的粒径为10μm≤粒径≤100μm。

本发明的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒的制备方法包括以下步骤：

（1）以普通商用粒径为微米的MgO粉末为原料，将MgO原料粉末与无水乙醇混合制成浆料，其中浆料中的MgO原料粉末所占的重量百分数为30%≤重量百分数≤70%；然后采用喷雾干燥的方法进行造粒，得到造粒粉末；

（2）将步骤（1）得到的造粒粉末通过送粉器送入氧炔焰中，造粒粉末受热被全部或部分熔融之后，喷淬到水中进行冷却，得到表面包覆有大小为纳米尺寸的Mg(OH)₂纳米片的MgO颗粒（该表面包覆有大小为纳米尺寸的Mg(OH)₂纳米片的MgO颗粒中的MgO颗粒的粒径基本保持MgO原料粉末的微米粒径），所述的Mg(OH)₂纳米片的厚度为10nm≤厚度≤100nm；

（3）将步骤（2）得到的表面包覆有Mg(OH)₂纳米片的MgO颗粒，在温度不低于300℃且不高于500℃的温度范围内煅烧0.5~2小时，得到具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒。所得具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒的粒径为10μm≤粒径≤100μm。

所述的表面包覆有大小为纳米尺寸的Mg(OH)₂纳米片的MgO颗粒的形貌近似为球形。

本发明将粒径为微米的MgO原料粉末进行造粒之后，采用火焰喷淬方法制备出表面包覆有大小为纳米尺寸的Mg(OH)₂纳米片的形貌近似为球形的MgO颗粒，再经煅烧处理得到具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒。由这种具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒组成的粉体，既具有较大的比表面积，又具备良好的流动性，有助于解决纳米MgO不便处理和使用的问题。本发明的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒可应用于污水处理、催化剂载体、橡胶和塑料的添加剂等领域。

附图说明

图1.本发明实施例1所制备的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒的SEM照片。（a）为低倍SEM照片，显示出颗粒形态的具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒的形貌近似为球形；（b）为高倍SEM照片，显示出包覆在MgO颗粒表面的MgO纳米片。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明，下面结合具体实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面所列举的实施例。

实施例1.

（1）以普通商用粒径为微米的MgO粉末为原料，将MgO原料粉末与无水乙醇混合制成浆料，其中浆料中的MgO原料粉末所占的重量百分数为50%；然后采用喷雾干燥的方法进行造粒，得到造粒粉末；

（2）将步骤（1）得到的造粒粉末通过送粉器送入氧炔焰中，造粒粉末受热被全部或部分熔融之后，喷淬到水中进行冷却，得到表面包覆有大小为纳米尺寸的Mg(OH)₂纳米片的形貌近似为球形的MgO颗粒，所述的Mg(OH)₂纳米片的厚度为20~80nm；

（3）将步骤（2）得到的表面包覆有Mg(OH)₂纳米片的MgO颗粒，在温度为350℃下煅烧1小时，得到具有微米/纳米复合结构的MgO颗粒。