[发明专利]一种纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料制备领域，涉及一种纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法。

背景技术

氢氧化钡是基础化工原材料，用途十分广泛。目前，利用氢氧化钡在制造钡盐、有机钡化合物等方面发展较为迅速。另外，人们平常经常食用的精制动植物油类、蔗糖的制备也需要用到氢氧化钡(CN201310240980.8，中国)。除此之外，氢氧化钡还可用于定量测量二氧化碳，叶绿素的含量和杀虫剂，橡胶的生产。与其他大部分碱不同，氢氧化钡是可溶于水的强碱，这一性质可使其用于文物的脱酸。随着化学工业的发展，氢氧化钡的新用途正在逐渐被拓展。

氢氧化钡暴露在空气中吸收二氧化碳从而生成碳酸钡，利用这一原理可以加固壁画、石质雕塑等文物。早期氢氧化钡溶于水中形成水溶液用于壁画、石质文物的脱酸。然而，由于大多数壁画和石质文物都是对水份较为敏感，因此这种方法会对文物造成更大的伤害(Arai,Yasuo.Chemistry of powder production.Vol.6.Springer Science&Business Media,2012)。纳米氢氧化钡是氢氧化钡的纳米级固体颗粒。近年来，纳米氢氧化钡被合成用于文物保护中，且显现了一定的效果。这种方法是将纳米氢氧化钡的固体颗粒分散于醇的溶液中从而加固文物。如Piero Baglioni等利用纳米氢氧化钡加固了玛雅壁画的颜料，取得了良好的效果(Journal of Colloid and Interface Science,2013,392:42-49)。Ana Paula Ferreira Pinto全面研究了纳米氢氧化钡对于石质文物的加固效果(Journal of Colloid and Interface Science,2016,19:467–476)。然而，目前存在的问题是纳米氢氧化钡加固文物后文物后文物不具备防火功能。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法，解决目前纳米氢氧化钡加固文物后文物后文物不具备防火功能的问题。本发明的制备过程简单、可控。同时，可以通过调整原料含量可以得到不同氢氧化钡负载量的纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料。与现有的技术相比，在制备过程中加入六方氮化硼。通过六方氮化硼片将纳米氢氧化钡连接起来。一方面纳米氢氧化钡生成碳酸钡后颗粒之间相互连接从而得到大晶体的碳酸钡。另一方面，六方氮化硼的超强热稳定性使文物具有防火的功能。

技术方案

一种纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料，其特征在于组份为：质量百分比为10％-15％的六方氮化硼，其余为氢氧化钡。

所述氢氧化钡为八水合氢氧化钡。

一种制备所述纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料的方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、六方氮化硼的剥离：将六方氮化硼粉末加入到二甲基甲酰胺中得到2.9％-4.7％六方氮化硼溶液的在300-500W、80-100KHz的条件下超声8-12h；将超声好的溶液5000-7000转/分钟离心5-10分钟后的上清液在80-100摄氏度烘干，得到剥离好的六方氮化硼粉末即氧化六方氮化硼粉末；

步骤2、纳米氢氧化钡/六方氮化硼的制备：将八水合氢氧化钡与氧化六方氮化硼粉末混合加入异丙醇中，置于充满高纯氩气的密闭容器中；加热并搅拌至200～220度,保温36-84h后自然冷却至室温；

其中八水合氢氧化钡，氧化六方氮化硼和异丙醇的质量比为1:61.5～150:100；

步骤3：将冷却后的溶液在真空干燥箱中30-50度干燥6-12h得到纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料。

有益效果

本发明提出的一种纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料及制备方法，其中六方氮化硼的质量百分比为10％-15％，其余为氢氧化钡。将八水合氢氧化钡和氧化六方氮化硼粉末在异丙醇中加热搅拌即得到纳米氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料，方法简单可以做到大量生产。其次，由于六方氮化硼的加入，与现有的氢氧化钡相比，该氢氧化钡/六方氮化硼纳米复合材料中纳米氢氧化钡颗粒负载到六方氮化硼片层上，在吸收空气变成碳酸钡后，碳酸钡颗粒由于六方氮化硼片的连接而成长为大晶粒碳酸钡，一方面可以连接文物的之间的缝隙从而加固文物，另一方面由于六方氮化硼优良的热稳定性可使文物具有防火性能从而可以文物在意外火灾中不被破坏。

具体实施方式