[发明专利]一种表面改性的纳米金刚石颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种表面改性的纳米金刚石颗粒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)清洗纳米金刚石颗粒；

(2)对步骤(1)处理后的纳米金刚石颗粒进行表面氢化处理，使纳米金刚石颗粒表面形成C-H键；

(3)进行表面化学改性：将步骤(2)得到的纳米金刚石颗粒置于浓度为20％～50％过氧化氢溶液中浸泡2～5小时，同时使用紫外光照射；在纳米金刚石颗粒表面形成OH键。

2.根据权利要求1所述的表面改性的纳米金刚石颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述清洗纳米金刚石颗粒，包括以下步骤：

(1-1)去除金属杂质和去除石墨杂质；

(1-2)使用蒸馏水清洗3遍以上；

(1-3)干燥样品。

3.根据权利要求2所述的表面改性的纳米金刚石颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1-1)所述去除金属杂质，具体包括以下步骤：

将纳米金刚石颗粒置于盐酸和硝酸混合液中，在100～150℃下加热1～3小时，去除纳米金刚石中的金属杂质；其中盐酸和硝酸混合液由浓度为37％的盐酸和浓度为68％的硝酸以1∶1～3∶1的体积比例组成。

4.根据权利要求2所述的表面改性的纳米金刚石颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(1-1)所述去除石墨杂质，具体包括以下步骤：

将纳米金刚石颗粒置于硫酸和硝酸混合液中，在150～300℃下加热3～24小时，去除纳米金刚石中的石墨杂质；其中硫酸和硝酸混合液由浓度为98％的硫酸和浓度为68％的硝酸以3∶2～4∶1的体积比例组成。

5.根据权利要求1所述的表面改性的纳米金刚石颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述对步骤(1)得到的纳米金刚石颗粒进行表面氢化处理，使纳米金刚石颗粒表面形成C-H键，具体为：将步骤(1)处理后的纳米金刚石颗粒置于氢的等离子体中，处理时间大于30min，温度为500～800℃；使纳米金刚石颗粒表面形成C-H键。

6.根据权利要求5所述的表面改性的纳米金刚石颗粒的制备方法，其特征在于，所述氢的等离子体为微波等离子体，由氢气通过微波化学气相沉积装置产生，其中微波功率300～800W，温度500～800℃，氢气流速50～100ml/min，压力30～80mbar。

7.根据权利要求1所述的表面改性的纳米金刚石颗粒的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述紫外光的波长为254nm。

8.由权利要求1～7任一项所述制备方法得到的纳米金刚石颗粒，其特征在于，纳米金刚石颗粒表面形成OH键。

9.由权利要求1～7任一项所述制备方法得到的纳米金刚石颗粒，其特征在于，用于制备湿度传感器。

10.由权利要求1～7任一项所述制备方法得到的纳米金刚石颗粒，其特征在于，用于生物改性。