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如何制備高活性的MgO納米粒子?

點擊數:1462024-09-10 16:59:19 來源: 氧化鎂|碳酸鎂|輕質氧化鎂|河北鎂神科技股份有限公司

新聞摘要:前驅體制備:通過液相合成工藝中的直接沉淀法制備氫氧化鎂(Mg(OH)2)前驅體。將氯化鎂(MgCl2)溶解在無水乙醇中,加入有機分散劑乙二醇,攪拌混合均勻。然后緩慢滴加氫氧化鈉(NaOH)溶液,繼續攪拌后靜止陳化,得到白色Mg(OH)2前驅體。

  制備高活性的MgO納米粒子可以通過多種方法,包括沉淀法、煅燒法、超聲法和創新一步法等。以下將詳細介紹這些方法:


  沉淀法

  前驅體制備:通過液相合成工藝中的直接沉淀法制備氫氧化鎂(Mg(OH)2)前驅體。將氯化鎂(MgCl2)溶解在無水乙醇中,加入有機分散劑乙二醇,攪拌混合均勻。然后緩慢滴加氫氧化鈉(NaOH)溶液,繼續攪拌后靜止陳化,得到白色Mg(OH)2前驅體。

  濃度調整:合適的反應物濃度對產物形貌有重要影響。當NaOH的濃度為0.5 mol/L時,可以得到片狀的Mg(OH)2前驅體,其結晶良好且分散性較好。

  煅燒法

  熱處理程序:將制備好的Mg(OH)2前驅體進行煅燒處理,得到白色立方納米MgO固體。煅燒過程中,通過控制溫度和時間,可以獲得具有優異性能的MgO納米粒子。

  性能表征:采用X射線衍射儀(XRD)和掃描電子顯微鏡(SEM)對樣品進行結構表征和形貌分析。所得MgO納米粒子通常顯示出良好的結晶性和均勻的形貌。

  超聲法

  超聲波處理:利用超聲波引起的液體分子不斷受到壓縮和拉伸,產生交替的正、負壓區,使得水分子出現疏密交替的變化,在疏的地方得到微氣泡,并在負壓區長大。微氣泡破裂時,周圍的水相會迅速向氣泡中心涌入,釋放強壓力脈沖,這種脈沖的壓力往往高于104KPa,這種現象又稱作超聲空化效應。本方法就是利用超聲空化的機理,利用超聲波引起隨著液相的不斷舒張壓縮,產生大量的微氣泡,并使得微氣泡在正壓區不斷產生沖擊波打擊材料表面,使得層狀氧化鎂一層一層被剝離開,從而生成了氧化鎂納米片。

  創新一步法

  熱分解合成:通過熱分解納米級Mg(OH)2獲得MgO納米顆粒。這種方法創新、節省時間和成本效益,可擴展且獲得專利。得到的MgO納米顆粒大致為球形,單分散和單晶,尺寸≤10nm,表面積高達178 m2/g,顯示出雙峰介孔分布。

  復合修飾法

  固相合成:將通過超聲水解方法制備的MgO納米顆粒與化學沉淀法制備的α-Fe2O3納米顆粒混合,經過超聲活化和固相合成,制備出MgFe2O4納米顆粒。超聲空化效應提高了化學反應活性,促進了固相合成反應速度,實現了一般條件下難以完成的化學反應。

  綜上所述,制備高活性的MgO納米粒子需要綜合考慮材料的合成方法、條件優化及后續處理等多方面因素。這些策略相互配合,共同作用,能夠有效提升MgO納米粒子在催化、吸附和生物醫學等領域的應用潛力。

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