專利名稱：一種制備鎂硼氧納米絲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鎂硼氧納米絲的制備方法。
背景技術(shù)：
由于一維納米材料具有獨(dú)特的力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、磁學(xué)等性質(zhì)，故存在著廣泛的工業(yè)應(yīng)用前景，成為近期材料研究的一個(gè)熱點(diǎn)。一維納米絲具有許多獨(dú)特的力學(xué)性能，引起了極大的關(guān)注。和體材料相比，晶須由于單位長度的缺陷少，故機(jī)械性質(zhì)大大增強(qiáng)。和晶須相比，一維納米材料的機(jī)械性質(zhì)也大幅度提高。常用的增紉材料SiC的晶須的機(jī)械性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到理論值。
鎂硼氧(MgB4O7)是較好的陶瓷材料，還是一種熱熒光材料。在高強(qiáng)材料和電子陶瓷材料中具有可觀的應(yīng)用前景。目前合成鎂硼氧納米絲的方法一般采用熱蒸發(fā)(MgO和B2O3混合后蒸發(fā))，或者是催化劑法。但這些方法存在很多不足之處，如熱蒸發(fā)法生產(chǎn)的量較少，且需要設(shè)備復(fù)雜，催化劑法生產(chǎn)的雜質(zhì)較多，不易除去。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單，大量制備鎂硼氧(MgB4O7)納米絲的方法。
本發(fā)明制備鎂硼氧(MgB4O7)納米絲的方法，采用的是溶膠一凝膠法，步驟如下1)將99％分析純的硝酸鎂，99％分析純的硼酸和99％分析純的檸檬酸，按摩爾比硝酸鎂∶硼酸∶檸檬酸＝1∶1∶1到1∶10∶10的比例配成溶液，在10℃～500℃下烘干，得到凝膠狀產(chǎn)物；2)將凝膠狀產(chǎn)物在100℃～1300℃焙燒5分鐘到200小時(shí)，生成白色的粉狀物；隨著焙燒時(shí)間的延長，納米絲的結(jié)晶將更好。
3)將上述得到的白色粉狀物溶于水，離心除去可溶的B2O3，制得MgB4O7納米一絲。
本發(fā)明通過改變硝酸鎂、硼酸、檸檬酸的比例，可以用來控制納米絲的直徑，如隨著硼酸量的增加，納米絲的直徑將增加。
本發(fā)明方法工藝簡單，易形成大批量生產(chǎn)，制得的鎂硼氧納米絲(MgB4O7)性能優(yōu)良，將制得的鎂硼氧納米絲與其他塊體材料有機(jī)結(jié)合起來，有望改善陶瓷材料的力學(xué)性能，增強(qiáng)陶瓷材料的韌性和強(qiáng)度。


圖1是本發(fā)明制得的鎂硼氧(MgB4O7)納米絲的XRD圖；圖2是本發(fā)明制得的鎂硼氧(MgB4O7)納米絲的SEM圖，其中，圖(a)為俯視圖，圖(b)為側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明制得的鎂硼氧(MgB4O7)納米絲的TEM圖，右上角為其衍射圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1將硝酸鎂(Mg(NO3)2分析純99％)，硼酸(H3BO3分析純99％)和檸檬酸(C6H8O7·H2O分析純99％)按摩爾比硝酸鎂∶硼酸∶檸檬酸＝1∶2∶5配成溶液，在150℃下烘干制成凝膠，然后在750℃下焙燒4小時(shí)，生成白色的粉狀物，將上述得到的白色粉狀物溶于水，離心除去可溶的B2O3雜質(zhì)，得到MgB4O7納米絲。
將溶去B2O3的MgB4O7納米絲用XRD檢測(見圖1)，試驗(yàn)表明，隨著焙燒時(shí)間的延長，納米絲的結(jié)晶將更好。用掃描電鏡(見圖2)和透射電鏡觀察(見圖3)。結(jié)果表明用溶膠凝膠法生成的鎂硼氧納米絲直徑比較均勻，500nm左右，長度為微米級，基本都是單晶，屬于正交晶系。且納米絲在幾十微米到幾百微米區(qū)域內(nèi)會(huì)自發(fā)取向成陣列化生長。
權(quán)利要求
1.制備鎂硼氧納米絲的方法，其特征是包括以下步驟1)將99％分析純的硝酸鎂，99％分析純的硼酸和99％分析純的檸檬酸，按摩爾比硝酸鎂∶硼酸∶檸檬酸＝1∶1∶1到1∶10∶10的比例配成溶液，在10℃～500℃下烘干，得到凝膠狀產(chǎn)物；2)將凝膠狀產(chǎn)物在100℃～1300℃焙燒5分鐘到200小時(shí)，生成白色的粉狀物；3)將上述得到的白色粉狀物溶于水，離心除去可溶的B2O3，制得MgB4O7納米絲。
全文摘要
本發(fā)明公開的制備鎂硼氧納米絲的方法，采用的是溶膠－凝膠法，步驟如下1)將99％分析純的硝酸鎂、硼酸和檸檬酸，按摩爾比硝酸鎂∶硼酸∶檸檬酸＝1∶1∶1到1∶10∶10的比例配成溶液，在10℃～500℃下烘干，得到凝膠狀產(chǎn)物；2)將凝膠狀產(chǎn)物在100℃～1300℃焙燒5分鐘到200小時(shí)，生成白色的粉狀物；3)將上述得到的白色粉狀物溶于水，離心除去可溶的B
文檔編號C04B35/01GK1559983SQ20041001649
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年2月20日
發(fā)明者楊德仁, 楊青, 王俊, 沙健 申請人:浙江大學(xué)