[发明专利]一种空心核壳型金属硅酸盐/二氧化铈纳米颗粒及其制备方法

摘要

本发明属于先进纳米复合材料与技术领域，具体为一种空心核壳型金属硅酸盐/二氧化铈纳米颗粒及其制备方法。本发明首先采用硅源前驱体水解法合成形貌、尺寸均匀的二氧化硅纳米球为种子粒。然后，利用化学沉淀法，采用二氧化铈前驱体水解，在二氧化硅表面包覆一层均匀的二氧化铈。最后，利用水热法，在碱性条件下，加入金属前驱体，合成金属空心核壳型硅酸盐/二氧化铈纳米颗粒。该空心核壳纳米颗粒具有高比表面积、高活性金属分散度、高的抗烧结能力以及形貌均一等优点，在吸附分离以及催化领域等有重要的应用前景。本发明所报道的合成方法，能够实现对金属硅酸盐的比表面积以及二氧化铈壳层厚度的控制。合成原料易得、方法简单迅速，能够实现大批量的合成。

主权项

1.一种空心核壳型金属硅酸盐/二氧化铈纳米颗粒的制备方法，其特征在于：首先，采用硅源前驱体水解法合成形貌、尺寸均匀的二氧化硅纳米球为种子粒，然后，利用化学沉淀法，采用二氧化铈前驱体水解，在二氧化硅表面包覆一层均匀 的二氧化铈，最后，利用水热法，在碱性条件下，加入金属源前驱体，合成空心核壳型金属硅酸盐/二氧化铈纳米颗粒；所述的硅源前驱体为正硅酸乙酯、正硅酸甲酯、硅酸钠中的一种或几种；所使用的硅源前驱体水解催化剂是碱性催化剂或酸性催化剂；硅源前驱体水解法合成二氧化硅的温度控制在0℃～80℃；所述的二氧化铈前驱体为硝酸铈、氯化铈、硝酸铈铵中的一种或几种；所述的化学沉淀法中沉淀剂是氢氧化钠、浓氨水中的一种或几种；所使用的水热法的合成温度控制在 25℃～100℃，pH 值为 8～12；水热法合成体系中的碱采用尿素、浓氨水、氢氧化钠中的一种或几种；所述的金属源前驱体是硝酸镍、氯化镍、硝酸铜、 氯化铜、硝酸镁、氯化镁、硝酸铁、乙酰丙酮铁中的一种或几种；具体制备方法：在二氧化硅/二氧化铈核壳纳米颗粒的化学沉淀合 成体系中，二氧化硅质量百分比为0.5wt%～15 wt%，二氧化铈前驱体的质量百分比为 0.5wt%～5 wt%，沉淀剂的质量百分比为 15wt%～25 wt%，其他为醇水混合溶剂，在空心核壳结构金属硅酸盐/二氧化铈纳米颗粒的水热合成体系中，二氧化硅/二氧化铈纳米颗粒的质量百分比为 0.5wt%～15 wt%，金属源前驱体的质量百分比为 5wt%～15 wt%，其他为碱水混合溶液。