[发明专利]金属氧化物及其水合物纳米化工材料及其绿色合成方法

权利要求书

1.金属氧化物及其水合物纳米化工材料的绿色合成方法，其特征在于，以“金属离子-硫氰酸根”水溶液体系为基础体系，室温下与碱水溶液反应，采用绿色合成路线，制备得到多种纳米材料体系：金属氧化物纳米材料、水合金属氧化物纳米材料、纳米流体体系或者纳米磁流体；

所述“金属离子-硫氰酸根”水溶液体系采用水溶性金属盐与水溶性硫氰酸盐的混合水溶液；与金属盐相比，水溶性硫氰酸盐的用量为等当量、或者少量、或者微量；硫氰酸根与金属离子的物质的量的摩尔比为：4.0~0.01；

所述水溶性硫氰酸盐采用硫氰酸钠、硫氰酸钾、硫氰酸铵之一种；

所述碱水溶液为氢氧化钠水溶液或者氢氧化钾水溶液；

所述绿色合成路线为：将某一种金属离子的水溶液或者某几种金属离子的水溶液，与硫氰酸盐水溶液混合均匀，再与氢氧化钠或者氢氧化钾水溶液混合，室温下反应1~48小时；分离和洗涤后，获得固体产物，该固体产物经过不同处理得到不同类型的产物：（1）所得固体产物经过烘烤或者烘干处理，制得金属氧化物纳米材料；（2）所得固体产物经过晾干或者烘干处理，制得水合金属氧化物纳米材料；（3）所得固体产物再分散于水或者流体介质中，制得纳米流体体系；

其中，所述烘烤温度不超过350℃；所述烘干温度不超过120℃；

所述纳米流体中的介质为水，或者为其他流体介质，所述其他流体介质包括混合溶剂、聚合物溶液、离子液体以及聚合物凝胶和生物凝胶。

2.根据权利要求1所述的金属氧化物及其水合物纳米化工材料的绿色合成方法，其特征在于，所述其他流体介质选自为：去离子水、盐水溶液、水-有机混合溶剂、聚合物溶液、离子液体、玻尿酸溶液、聚六亚甲基胍溶液、石墨烯分散液、氧化石墨烯分散液、碳纳米管分散液、水凝胶。

3.根据权利要求1或２所述的金属氧化物及其水合物纳米化工材料的绿色合成方法，其特征在于，所述的金属离子选自锌离子、镍离子、钛离子、铁离子、钴离子、铜离子、铬离子、铝离子中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的金属氧化物及其水合物纳米化工材料的绿色合成方法，其特征在于，所述的金属氧化物及其水合物纳米材料，包括：二氧化钛、氧化锌、氧化铜、氧化镍、三氧化二铁、四氧化三钴、四氧化三铁、三氧化二铬、三氧化二铝、无定形氧化铁黄、氢氧化铝、氢氧化钴、氢氧化镍、铁钴锌三元复合氧化物、银掺杂二氧化钛、镍掺杂氧化锌、钴掺杂氧化锌。

5.根据权利要求4所述的金属氧化物及其水合物纳米化工材料的绿色合成方法，其特征在于，所述的金属氧化物及其水合物纳米材料形态包括：纳米片、纳米颗粒、纳米带、以及类泡沫型纳米材料、多褶皱层叠型纳米材料和超薄纳米膜。

6.由权利要求1~5之一所述制备方法得到的金属氧化物及其水合物纳米化工材料，包括金属氧化物纳米材料、水合金属氧化物纳米材料、纳米流体体系或者纳米磁流体。

7.如权利要求6所述的金属氧化物及其水合物纳米化工材料的应用，其特征在于，用做化工合成中间体和精细原料；或者用于填料、颜料、日用化学品以及环境医药和功能材料领域，包括作为添加剂、催化剂、光催化剂、复合薄膜材料、光电功能材料、量子点材料、发光材料、涂层添加剂、红外探测材料、能源用材料、柔性超薄材料、无机－聚合物复合材料、半导体前驱体、半导体薄膜材料、掺杂磁性材料、超顺磁材料、纳米颜料、填充和封堵材料、抗菌剂、消毒剂、磁共振成像对比剂以及纳米磁流体。