專利名稱：納米稀土氧化物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)產(chǎn)品的合成方法，特別是納米稀土氧化物化學(xué)合成方法。
背景技術(shù)：
納米稀土氧化物，是一種新型多功能精細(xì)無機(jī)產(chǎn)品。由于其粒子細(xì)，比表面積大，顏色鮮艷，納米稀土氧化物表現(xiàn)出許多不同于大顆粒稀土氧化物的特殊性質(zhì)，如小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子效應(yīng)，微波介質(zhì)、壓電性、氣敏性、不飽和價效應(yīng)和電子隧道效應(yīng)等，可用于提高和改善某些結(jié)構(gòu)陶瓷的強(qiáng)度、韌性，降低其燒結(jié)溫度，可用在陶瓷的作色劑，以及可在半導(dǎo)體微波介質(zhì)、壓電陶瓷、氣敏元件起重要作用等。特別是納米稀土氧化物由于具有低密度、更大的比表面積及光學(xué)性質(zhì)，從而具有特殊的用途。2007年全球消費稀土量將超過10萬噸(REO)，全球總體經(jīng)濟(jì)和汽車及電子行業(yè)的復(fù)蘇推動了需求量的增長，最具活力的部分是電子、永磁體、玻璃和陶瓷。這些業(yè)務(wù)都與消費電子及應(yīng)用緊密相連。部分產(chǎn)業(yè)的活躍，改變了稀土資源在全球范圍內(nèi)調(diào)配的布局。因此，對納米稀土氧化物材料的制備及應(yīng)用研究具有很好的經(jīng)濟(jì)和社會意義。
目前生產(chǎn)稀土氧化物通常采用的方法一是燃燒法，由于該反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體，大量氣體的產(chǎn)生有助于產(chǎn)物的燒結(jié)，但產(chǎn)生氣體的數(shù)量、燃燒反應(yīng)速率、燃燒反應(yīng)時間、點火溫度各不相同，導(dǎo)致產(chǎn)物的顆粒尺寸也各不相同。二是采用球磨固相化學(xué)反應(yīng)法，該法的不足之處主要是生產(chǎn)成本和能耗較高，產(chǎn)物的形貌和顆粒尺寸難以控制等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，發(fā)明一種易于生產(chǎn)、質(zhì)量穩(wěn)定的納米稀土氧化物的制備方法。
本發(fā)明技術(shù)方案是先將分析純的氧化鉺、氧化釔、氧化鋯與氯化鈉粉末混合、研磨；然后置于坩堝中，在850℃±5℃的馬弗爐中反應(yīng)10小時±0.5小時；再將反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水抽濾洗滌；最后經(jīng)干燥，即得納米稀土氧化物。
發(fā)明對所用原材料的尺寸大小、形狀沒有苛刻的要求，生產(chǎn)工藝簡單、工藝條件要求范圍寬、設(shè)備簡單、方便操作，還生產(chǎn)過程環(huán)保，易于工業(yè)化推廣應(yīng)用，并且產(chǎn)品粒徑分布范圍窄，具有比表面積和表面能大、量子尺寸和體積效應(yīng)明顯、純度高、超細(xì)、顏色豐富多彩等特性。
另，氧化鉺、氧化釔、氧化鋯與氯化鈉粉末混合時的質(zhì)量比是1.8～2.0∶1～1.2∶0.55～0.65∶1。
經(jīng)實驗表明，選取以上各原料的混合質(zhì)量比可保證最終產(chǎn)品的質(zhì)量具有穩(wěn)定性。
具體實施例方式
實例1、備料分別稱取分析純的氧化鉺1.9kg、氧化釔1.1kg、氧化鋯0.61kg和純度為99.5％的氯化鈉粉末1kg。
2、混合將以上氧化鉺、氧化釔、氧化鋯與氯化鈉粉末充分混合。
3、研磨將混合后的氧化鉺、氧化釔、氧化鋯與氯化鈉粉末混合后，放入研缽中研磨。
4、反應(yīng)將研磨后的混合物裝入到坩堝中，放入馬弗爐，850℃反應(yīng)10小時。
5、洗滌將反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水抽濾洗滌數(shù)遍。
6、干燥用烘干機(jī)干燥至含水率為小于0.5％，即制得1.5、0.9、0.5kg納米稀土氧化物。
7、產(chǎn)品各項指標(biāo)立方相的氧化鉺，大小為100～200nm；立方相的氧化釔，大小為100～200nm；單斜相的氧化鋯，大小為100～200nm。
權(quán)利要求
1.納米稀土氧化物的制備方法，其特征在于先將分析純的氧化鉺、氧化釔、氧化鋯與氯化納粉末混合、研磨；然后置于坩堝中，在850℃±5℃的馬弗爐中反應(yīng)10小時±0.5小時；再將反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水抽濾洗滌；最后經(jīng)干燥，即得納米稀土氧化物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米稀土氧化物的制備方法，其特征在于氧化鉺、氧化釔、氧化鋯與氯化納粉末混合時的質(zhì)量比是1.8～2.0∶1～1.2∶0.55～0.65∶1。
全文摘要
納米稀土氧化物的制備方法，涉及一種化學(xué)產(chǎn)品的合成方法，特別是納米稀土氧化物化學(xué)合成方法。先將分析純的氧化鉺、氧化釔、氧化鋯與氯化鈉粉末混合、研磨；然后置于坩堝中，在850℃±5℃的馬弗爐中反應(yīng)10小時±0.5小時；再將反應(yīng)產(chǎn)物用去離子水抽濾洗滌；最后經(jīng)干燥，即得納米稀土氧化物。本發(fā)明對所用原材料的尺寸大小、形狀沒有苛刻的要求，生產(chǎn)工藝簡單、工藝條件要求范圍寬、設(shè)備簡單、方便操作，還生產(chǎn)過程環(huán)保，易于工業(yè)化推廣應(yīng)用，并且產(chǎn)品粒徑分布范圍窄，具有比表面積和表面能大、量子尺寸和體積效應(yīng)明顯、純度高、超細(xì)、顏色豐富多彩等特性。
文檔編號C01G25/02GK101033077SQ20071001974
公開日2007年9月12日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者張永才, 王根林, 張明 申請人:揚(yáng)州大學(xué)