[发明专利]一种片状多孔CoB粉体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种片状多孔CoB粉体及其制备方法，属于无机粉体制备技术领域。该粉体为结晶态CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的纳米片组成，所述纳米片交错连接形成开放式的多孔结构。该粉体具体制备步骤包括：将微米级金属钴粉、无定形硼粉和碱金属氯化物粉体混合；将上述混合粉体放入刚玉坩埚中，在氩气保护下加热至800℃以上，保温0.5‑2h后自然冷却；将所得产物用水浸泡，过滤，清洗，干燥即得到片状多孔CoB粉体。本发明所得到的CoB粉体为结晶态，并具有片状多孔结构，既可以作为催化剂载体材料，又是一种具有潜力的无机功能材料。

技术领域

本发明属于无机粉体制备技术领域，具体涉及一种CoB粉体的制备方法，特别涉及一种具有片状多孔形貌的CoB粉体的制备方法。

背景技术

CoB由于机械硬度高，耐腐蚀性强和具有良好的电磁和催化特性，在超硬防腐涂层，电子功能材料和催化领域具有广泛的应用。目前，CoB粉体的制备方法主要有两种：湿化学法和自蔓延燃烧法。湿化学法所制备的CoB粉体为非晶态，尺寸一般为纳米级，通常负载在多孔载体上用做催化剂。自蔓延燃烧法所制备的CoB粉体为结晶态，尺寸为微米级，且反应过程难以控制，无法制备具有特殊形貌的粉体。

粉体的形貌对材料的性能特别是电、磁、催化等功能性能具有较大影响。因此，合成具有特殊形貌的结晶CoB粉体是提高CoB粉体性能的一条有用途径。此外，使用具有多孔结构的结晶CoB粉体作为非晶CoB的载体比其他载体在化学相容性和耐腐蚀性上更具有优势。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种具有片状多孔形貌的CoB粉体的制备方法。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案予以实现的。

本发明提供了一种片状多孔CoB粉体，该粉体为结晶态CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的纳米片组成，所述纳米片交错连接形成开放式的多孔结构。

本发明同时提供了上述片状多孔CoB粉体的制备方法，具体包括如下步骤：

(1)将微米级金属钴粉、无定形硼粉和碱金属氯化物粉体混合；

所述微米级金属钴粉和无定形硼粉的摩尔比为1：1.2～2；所述碱金属氯化物为氯化钠、氯化钾中的一种或两种，其质量为微米级金属钴粉和无定形硼粉的5～15倍；

(2)将步骤(1)得到的混合粉体放入刚玉坩埚中，在氩气气体保护下热处理后自然冷却；

所述热处理温度为800℃以上，热处理时间为0.5～2h；

(3)将步骤(2)得到的混合物放入水中浸泡1～3h，经过滤、清洗、干燥后即得到片状多孔CoB粉体。

优选的，在步骤(1)中，所述碱金属氯化物为氯化钠和氯化钾的混合物，其摩尔比为1：1。

本发明的制备过程具有如下特点：本发明在金属钴和无定形硼粉的固相反应过程中引入了碱金属氯化物。碱金属氯化物在片状多孔CoB粉体的制备中具有以下三个作用：(1)作为阻隔剂，抑制金属钴和无定形硼粉之间的剧烈反应，使反应速率可控；(2)碱金属氯化物在658～801℃熔融，为反应提供一个液相环境，加速固相物质的扩散，使反应产物中无其它结晶相杂质(如Co₂B，Co₃B，Co₄B等)；(3)CoB晶粒在液相环境中发生晶粒生长，形成片状多孔结构。

本发明所得到的CoB粉体为结晶态，并具有片状多孔结构，既可以作为催化剂载体材料，又是一种具有潜力的无机功能材料。

附图说明

图1为本发明实施例1制得的CoB粉体的X射线衍射(XRD)图谱。