[发明专利]一种二氧化钍纳米材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化钍纳米材料的制备方法，属于纳米材料技术领域。所述的制备方法是将硝酸钍溶液与氢氧化钠溶液混合均匀，加入反应釜中水热反应，反应产物冷却到室温后水洗涤至pH为7.5‑8.5，烘干研磨，即制得二氧化钍纳米材料。利用本发明的二氧化钍纳米材料的制备方法，能够大规模制备形貌可控、团聚较轻、粒径均匀、比表面积较高、催化活性好的ThO₂陶瓷纳米粉体。

技术领域

本发明属于二氧化钍纳米材料技术领域，涉及一种二氧化钍纳米材料的制备方法。

背景技术

二氧化钍(ThO₂)作为锕系金属氧化物，不仅是一种重要的核燃料，而且在吸附、催化等领域也有着广泛的应用。为了获得综合性能更好的ThO₂，科学家们尝试了不同的制备方法、原料。

Chen等使用草酸沉淀法，将硝酸钍溶液与草酸反应后煅烧制得ThO₂粉末。Liu等利用辐射法，以可溶性钍的配合物(NH₄)₄Th(C₂O₄)₄为反应物，得到微米尺寸的难溶前驱物，再经600℃烧结处理得到ThO₂微米粒子。Mishra等通过沉淀法，合成了含有结晶水的ThO₂，发现其对放射性废液中的Ba²⁺和Sr²⁺阳离子有较好的吸附效果。

Liu等使用水热法，以硝酸钍、尿素、甘油为原料，制备ThO₂陶瓷粉末用于吸附。Cui等使用微波辅助水热法，将硝酸钍溶液与脲溶液混合反应，得到片状表面结构的ThO₂陶瓷纳米材料。

虽然已存在不少ThO₂的制备方法，但是，大规模制备形貌可控、团聚较轻、粒径均匀、比表面积较高、催化活性好的ThO₂陶瓷纳米粉体仍需努力。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种二氧化钍纳米材料的制备方法，以能够大规模制备形貌可控、团聚较轻、粒径均匀、比表面积较高、催化活性好的ThO₂陶瓷纳米粉体。

为实现此目的，在基础的实施方案中，本发明提供一种二氧化钍纳米材料的制备方法，所述的制备方法是将硝酸钍溶液与氢氧化钠溶液混合均匀，加入反应釜中水热反应，反应产物冷却到室温后水洗涤至pH为7.5-8.5，烘干研磨，即制得二氧化钍纳米材料。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种二氧化钍纳米材料的制备方法，其中所述的硝酸钍溶液的浓度为0.5-1.0mol/L，所述的氢氧化钠溶液的浓度为5-8mol/L，所述的硝酸钍溶液与所述的氢氧化钠溶液的混合体积比为1:20-1:10。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种二氧化钍纳米材料的制备方法，其中所述的反应釜为以聚四氟乙烯为内衬的不锈钢高温高压反应釜。

在一种优选的实施方案中，本发明提供一种二氧化钍纳米材料的制备方法，其中所述的水热反应的温度为80-100℃，压力为0.6-0.8MPa，时间为18-48小时。

本发明的有益效果在于，利用本发明的二氧化钍纳米材料的制备方法，(1)使用氢氧化钠做沉淀剂，氢氧化钠使用广泛，廉价易制。(2)水热法制备ThO₂陶瓷粉体毋需高温煅烧处理，避免了煅烧过程中造成的晶粒长大、缺陷形成和杂质引入，因此所制得的粉体具有较高的烧结活性。(3)氢氧化钠配合水热法，能够大规模制备形貌可控、团聚较轻、粒径均匀、比表面积较高、催化活性好的ThO₂陶瓷纳米粉体。

附图说明

图1为实施例1-3制得二氧化钍纳米材料的XRD检测图谱。