[发明专利]薄片状硼酸镁的溶液燃烧制备方法

说明书

本发明主要涉及一种薄片状硼酸镁Mg₃B₂O₆的溶液燃烧制备方法，属于无机材料制备领域。该方法以硼酸为硼源，硝酸镁为氧化剂，甘氨酸为还原剂，以氢氧化钠调节pH，进行溶液燃烧反应。通过控制原料配比、燃烧剂加入量和反应温度时间等，制备得到了较为纯净的Mg₃B₂O₆。本发明与传统的高温固相法制备Mg₃B₂O₆相比，具有工艺简单，条件温和等优点。

技术领域

本发明涉及一种溶液燃烧法合成制备薄片状硼酸镁Mg₃B₂O₆的方法，属于无机材料制备领域。

背景技术

我国蕴藏着丰富的矿石镁资源和海水卤水镁资源，在镁资源的开发利用方面仍然以初级产品为主，在镁资源的利用方面需要提高产品附加值或开拓新的利用领域。而硼酸镁作为一种新型硼镁材料受到了人们的广泛关注和持续研究。焦硼酸镁Mg₂B₂O₅晶须具有高弹性系数、高耐热性等优点，其应用领域涉及陶瓷工业、清洁剂工业、阻燃剂、镜片溶液、超导材料、烃类化合物催化剂和添加剂等，而Mg₃B₂O₆硼酸镁掺杂Eu³⁺、Co²⁺后制备的荧光材料在显示系统和光电设备应用等领域中具有广阔的前景。

Mg₃B₂O₆硼酸镁合成方法相对于焦硼酸镁Mg₂B₂O₅晶须的研究还不够完善，主要有高温固相法，水热—前驱物煅烧法和溶胶凝胶法，在温和条件下的制备方法还有待发现。本发明利用溶液燃烧法，能够在温和的条件下，制备出较为纯净的薄片状Mg₃B₂O₆，为镁资源的利用提供了新的方法。

目前的制备方法中，溶液燃烧法是近年来发展较快的无机材料制备方法，具有制备周期短、操作简便、设备投资少等特点，且制备的无机材料种类丰富，应用范围广泛，受到人们广泛关注和持续研究。其制备过程是将无机金属盐和燃料等配制成溶液，在一定条件下发生高放热的高温化学燃烧反应，随后形成无机材料，得到的纳米金属化合物有纯度高、化学均匀性好、颗粒细小、粒径分布较窄及反应温度低的特点。溶液燃烧法可以制备荧光材料、催化材料、电池材料、磁性材料和染料等无机材料，具有较好的发展前景。

Z. Anorg. Allg. Chem (2009.635.1626-1632)报道了在400℃下，通过溶液燃烧法制备了焦硼酸镁Mg₂B₂O₅。本发明利用类似的溶液燃烧法，利用不同的反应物，在不同的条件下制备了薄片状硼酸镁Mg₃B₂O₆。

发明内容

本发明提供了一种溶液燃烧法合成制备薄片状硼酸镁Mg₃B₂O₆的新方法，通过硝酸镁盐和燃烧剂的氧化还原溶液燃烧反应，合成了较为纯净的Mg₃B₂O₆。本发明具有原料易得，工艺简单，条件温和，效率高等特点。

一种溶液燃烧法合成制备硼酸镁的方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）将一定量的六水合硝酸镁溶解于水中；

2）向上述溶液中依次加入燃烧剂、一定量硼酸，并使其搅拌均匀；

3）加入配置好的氢氧化钠溶液调节pH；