[发明专利]高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料的制备方法

说明书

本发明公开了高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料的制备方法，该工艺将二氧化锡纳米材料分散于特制的分散剂溶液中，与四苯基烯制备纳米二氧化锡‑四苯基烯固体粉末，然后进一步将纳米固体粉末产物与蒙脱石、烷基水杨酸钙、十六烷基硼酸钙、二苯二氯硅烷、磷酸三(2,3‑二氯丙基)酯进行反应，经高温高压反应、冷空气冷却，过筛分选等步骤制备得到高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料。制备而成的高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料，其颗粒小、比表面积大、具有隔热抗静电的功能，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及材料这一技术领域，特别涉及到高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料的制备方法。

背景技术

一般把分子粒径小于等于1～100nm(即10-9～10-7m)的材料称为纳米材料。膨润土的矿物学名称是蒙脱石，其分子粒径为10^-11-10^-9m，是纳米级的，是亿万年前天然形成的。国外把膨润土称为天然纳米材料、万用粘土。膨润土的这种万种用途取决于其矿物特性。一般膨润土都具有良好的粘结性、膨胀性、胶体分散性、悬浮性、吸附性、催化活性、触变性和阳离子交换性等。膨润土的膨胀力特强，其原因是膨润土具有物理化学性强、结合水的能力强等特性。通常在与水接触24h开始水化，膨胀4-5倍，48h水化完成，变成原来颗粒体积的10-15倍甚至30倍的凝胶体。其渗透率可减至10-11cm/s。我国的膨润土资源极为丰富，遍布26个省市，储量世界第一，但开发应用的极少。我国的膨润土品质优良，性能与美国怀俄明州的一样，我国新疆的膨润土有的性能优于美国。膨润土除可用作防水材料外，还可用于沙漠化治理、污水处理、生物给养、食品、药品、纺织、轻工、石油、冶金等各行业。用中国膨润土制成的纳米防水毯、板及附属产品已通过建设部科技发展促进中心组织的专家技术鉴定，产品可供国内外广泛应用。环境保护是当今生态环境首要课题。天然纳米材料--膨润土在环保中应用在国外已相当广泛。膨润土可作为有害物质吸附剂，浑浊水的澄清剂，放射性废料和有毒物料的密封剂，被污染水的防水剂、污水处理剂、洗涤助剂等，但我国开发研究应用的较少。本项目主要利用蒙脱石作为天然纳米材料的优势，掺杂金属锑及二氧化锡使得制备的纳米材料在性能上有了很大的改变，制备而成的纳米复合材料颗粒小、比表面积大、具有隔热抗静电的功能，具有较好的应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料的制备方法，该工艺将二氧化锡纳米材料分散于特制的分散剂溶液中，与四苯基烯制备纳米二氧化锡-四苯基烯固体粉末，然后进一步将纳米固体粉末产物与蒙脱石、烷基水杨酸钙、十六烷基硼酸钙、二苯二氯硅烷、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯进行反应，经高温高压反应、冷空气冷却，过筛分选等步骤制备得到高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料。制备而成的高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料，其颗粒小、比表面积大、具有隔热抗静电的功能，具有较好的应用前景。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

高分散性掺杂金属锑的二氧化锡纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将二氧化锡纳米材料分散于分散剂溶液中，磁力搅拌，然后经真空过滤、洗涤、真空干燥得到亲水纳米材料；

(2)将四苯基烯和步骤(1)的亲水纳米材料，按质量配比为19∶1混合，加入15％的矿物油溶液，制备出45mmol/L的纳米二氧化锡-四苯基烯溶液；

(3)将步骤(2)的纳米二氧化锡-四苯基烯溶液经高温加热、降温、离心、洗涤、干燥得到纳米材料固体粉末；

(4)将步骤(3)所得的纳米材料固体粉末3份、蒙脱石3-6份、烷基水杨酸钙1-4份、十六烷基硼酸钙1-3份、二苯二氯硅烷3-4份、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯2-7份一起注入高温反应炉反应，加热至350-400℃时，炉内加压至3MPa,保持温度持续反应2-4h，反应完全后降压备用；