[发明专利]一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机非金属材料制备技术领域，具体是一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法。

背景技术

钼酸盐因具有优异的光学、电学、磁学等性质因而在催化材料、激光施主材料、发光材料、磁材料、抗菌材料等方面有较大的应用前景。钼酸锶是钼酸盐中非常重要一种的功能材料，在发光与显示、激光与光电、光催化、离子传导、变流装置等众多领域都具有非常广泛的用途。众所周知，纳米材料的性能取决于纳米晶体的形貌和尺寸等因素，因而制备出具有特殊形貌的钼酸锶纳米晶体，在理论基础研究和实际应用方面都具有非常重要的意义。

纳米器件的日趋微型化和复杂化已经对纳米材料形貌的多元化提出了更高的要求，纳米材料的性能很大程度上依赖于它们的形貌和尺寸，因此制备形貌可控、研发新形貌的纳米粒子仍然是现今科学工作者的研究热点与重点。树枝状晶体由于具有非常大的比表面积而呈现出奇特的性能，同时树枝状晶体有序的树状结构也为纳米器件的制备和应用创造了非常有利条件。

本专利获得河南省高校青年骨干教师项目(2014GGJS-122)的资助。

发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单、形貌可控、易于实现工业化的钼酸锶树枝状晶体的制备方法。所制备出的钼酸锶树枝状晶体，具有有序的树状结构，具有较大的比表面积，在发光与显示、激光与光电、光催化、离子传导、变流装置等领域具有非常好的应用前景。

本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

依据本发明提出的一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法，包括以下步骤：

1)将碳酸钾溶于去离子水，形成碳酸钾水溶液，调节溶液中的碳酸钾的浓度为0.2-1.0mol/L；

2)将硝酸锶溶于去离子水，形成硝酸锶水溶液，调节溶液中硝酸锶的浓度为0.2-1.0mol/L；

3)将步骤1)制得的碳酸钾水溶液和步骤2)制得的硝酸锶水溶液相混合，得到碳酸锶沉淀和硝酸钾溶液；

4)将钼酸钠溶于去离子水，形成钼酸钠水溶液，调节溶液中钼酸钠的浓度为0.3-1.5mol/L；

5)将丁二酸二己酯磺酸钠溶于去离子水，形成丁二酸二己酯磺酸钠水溶液，调节溶液中丁二酸二己酯磺酸钠的质量分数为1％；

6)将步骤4)制得的钼酸钠水溶液和步骤5)制得的丁二酸二己酯磺酸钠水溶液相混合，得到钼酸钠和丁二酸二己酯磺酸钠的混合溶液，搅拌30-60分钟；

7)将步骤3)制得的碳酸锶沉淀和硝酸钾溶液与步骤6)制得的钼酸钠和丁二酸二己酯磺酸钠的混合溶液相混合，然后将装有混合溶液的容器放入超声波中进行超声处理，然后用蒸馏水反复洗涤反应产物，过滤、烘干后，得到钼酸锶树枝状晶体。

本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法，其中，步骤(3)混合时碳酸钾和硝酸锶的摩尔比为1:1。

前述的一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法，其中，步骤(6)混合时钼酸钠水溶液和丁二酸二己酯磺酸钠水溶液的体积比为1:1。

前述的一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法，其中，步骤(7)混合时钼酸钠和碳酸锶的摩尔比为1.5:1。

前述的一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法，其中，步骤(7)超声处理时超声功率为500-1000W，超声时间为30-60分钟。

前述的一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法，其中，所述的钼酸钠、碳酸钾、硝酸锶、丁二酸二己酯磺酸钠的纯度均不低于化学纯。

本发明的技术关键点在于：

(1)必须先将碳酸钾水溶液和硝酸锶水溶液相混合，制得碳酸锶沉淀溶液作为反应先驱体；

(2)必须要将钼酸钠水溶液和丁二酸二己酯磺酸钠水溶液相混合，制备出钼酸钠和丁二酸二己酯磺酸钠的混合溶液；

(3)必须要将装有混合溶液的容器放入超声波中进行超声处理；

(4)以上三点必须同时具备，否则得不到钼酸锶树枝状晶体。并且必须是得到碳酸锶沉淀作为先驱体，采用其它含锶化合物是不可行的；必须是用丁二酸二己酯磺酸钠作为表面活性剂，采用其它表面活性剂是不可行的；必须将混合溶液进行超声处理，采用其它处理方式是不可行的。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，借由上述技术方案，本发明一种钼酸锶树枝状晶体的制备方法可达到相当的技术进步性及实用性，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点：制备出的钼酸锶晶体的纯度达到99％以上，并且得到的钼酸锶树枝状晶体具有一级、二级和高度有序的分级结构，为纳米器件的制备和应用创造了非常有利的条件。