[发明专利]一种火花放电制备功能性固体材料的方法

权利要求书

1.一种火花放电制备功能性固体材料的方法, 其特征在于：以含金属元素化合物的液体为原料，通入气体对该液体进行通气鼓泡，得到含金属元素化合物的气泡，对气泡实施火花放电，使所述气泡瞬间被加热到所述含金属元素化合物的分解温度或以上，使所述含金属元素化合物分解生成含金属元素氧化物、氮化物、或碳化物的功能性固体材料。

2.根据权利要求1所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法,包括以下步骤：

a、在容器中盛装含有金属元素化合物的液体作为原料；

b、将导电管一端插入容器内液体的液面以下，另一端保持在液面以上，从导电管的所述另一端通气到导电管中，使气体从导电管液面以下的端部流出，进入所述液体中，产生含有金属元素化合物的气泡，并使该气泡呈现在一个火花放电区域；

c、火花放电使该区域内的气体瞬间被加热到一个极高的温度，然后瞬间被冷却到环境温度，这个过程中，所述气泡发生分解反应，生成多孔状、柱状、球状或带孔片状的固体金属氧化物、氮化物或碳化物。

3.根据权利要求2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：还包括步骤d，在气体或者液体中回收所述固体金属氧化物或氮化物或碳化物。

4.根据权利要求2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：所述极高温度为2000K～10000K。

5.根据权利要求2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：火花放电区域是一个设置在液体液面上的放电空间，该空间内具有导电环和所述导电管的露出液面的部分；导电管和高压电源的地线相连接，导电环与高压电源的一个输出端相连接；通过高压电源对导电管和导电环施加高压电，使放电空间的气体被高压电击穿形成火花放电。

6.根据权利要求1或2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：所述的液体为含金属元素化合物分散于水或有机溶剂中形成的一种分散液；所述含金属元素化合物为铝、镁、铁、镍、铜、锌、铬、银、钨、锡、铅、锰、金、白金或钯的硝酸化物、硫酸化物、磷酸化物、氯化物、硅酸化物、硫化物或有机酸中的一种或多种化合物，所述含金属元素化合物形成分散液后浓度在0.001mg/L到1000g/L之间。

7.根据权利要求1或2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：通入液体中的气体为氮气、氧气、空气、氦气、氢气或氩气，气体在导电管中的流速为0.001m/s～100m/s。

8.根据权利要求1或2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：输入高压的电压波形为脉冲形状、直流或交流形状，电压峰值为0.01～150kV，交流或脉冲的频率为0.001Hz～10kHz。

9.根据权利要求1或2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：通气到液体中的导电管，内径为0.01cm～100 cm，材质为铜、铁、银、镍、钨、锡、铅、铝、钛和不锈钢中的一种或多种的混合材料。

10.根据权利要求1或2所述的一种火花放电制备功能性固体材料的方法，其特征在于：导电环与液面的距离为0.01cm～100cm，内径为0.2cm～2000cm，材质为铜、铁、银、镍、钨、锡、铅、铝、钛和不锈钢中的一种或多种的混合材料。