[发明专利]一种利用液体隔膜放电等离子体制备纳米四氧化三钴的方法

摘要

本发明提供了一种利用液体隔膜放电等离子体制备纳米Co₃O₄的方法，是利用液体隔膜放电装置，以钴片为阳极，不锈钢片为阴极，Na₂SO₄溶液为电解液，高压直流电源提供电能，在阴阳极间施加700~900V的电压，搅拌下持续放电0.5~2.0h；放电过程中，阳极钴片不断消耗，电解液由无色逐渐转变为棕黑色；放电结束后，将棕黑色浊液超声分散，高速离心分离，产物用蒸馏水洗涤以除去电解质Na₂SO₄，再用无水乙醇洗涤，真空干燥至恒重，研磨，即得棕黑色纳米Co₃O₄。本发明制备方法简单易行、条件温和、无二次污染等优点，制得的纳米Co₃O₄杂质含量低、纯度较高、粒度分布均匀，是一种环境友好的绿色制备技术。

主权项

1.一种利用液体隔膜放电等离子体制备纳米Co₃O₄的方法，其特征在于：利用液体隔膜放电装置，以钴片为阳极，不锈钢片为阴极，Na₂SO₄溶液为电解液，高压直流电源提供电能，在阴阳极间施加700~900V的电压，在搅拌下持续放电0.5~2.5h；放电过程中，阳极钴片不断消耗，电解液由无色→浅绿→黄绿→棕黄→棕黑色转变；放电结束后，将棕黑色浊液超声分散，高速离心分离，产物用蒸馏水洗涤以除去电解质Na₂SO₄，再用无水乙醇洗涤，真空干燥至恒重，研磨，即得棕黑色纳米Co₃O₄；所述液体隔膜放电装置包括：一个250mL温度可控的反应容器（1），反应容器被石英玻璃隔板隔为两部分，一部分电解液中放置阳极钴片（2），另一部分电解液中放置阴极不锈钢片（3），隔开的两部分均放有搅拌子（7）；反应容器内装硫酸钠电解液（6），石英玻璃隔板（4）上开一个小孔（5），使隔开的两部分电解液相通；小孔（5）正对阳极钴片的中心位置，所述阳极钴片与小孔间的水平距离为0.5~1.5cm，使产生的辉光正好辐射到钴片中心；阳极钴片、阴极不锈钢片插入电解液的深度为1.0~3.0cm；反应容器（1）上有密封盖，密封盖上有气体排出口（10），隔开的两部分产生的气体从气体排出口排出，阳极钴片、阴极不锈钢片分别通过导电线连接高压直流电源（11）的正负极；反应容器（1）外部设有水套，水套设进水口（8）和出水口（9），水套内不断进、出冷却水，使电解液的温度在25℃。