[发明专利]黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料及其制备方法

说明书

本发明涉及复合材料领域，提供了一种黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料及其制备方法。该制备方法包括将金属盐和黏土矿物混合，并放置于已设定升温程序的加热仪器中先升温再保温，依次进行洗涤，干燥即可得到产品。制备所采用的黏土矿物具有捕获金属和金属氧化物的活性位点，大的比表面积、层间阳离子可交换和低成本等优点；反应物中的金属盐同时起溶剂和溶质作用，既能在加热条件下分解成金属单质或金属氧化物，又能在熔融状态下很好地分散金属颗粒，制备方法高效、简单、能耗低、环保；制备产物中金属单质或金属氧化物分布均匀，尺寸小，不容易发生团聚，且纯度高、产率高，易于大规模制备。

技术领域

本发明涉及复合材料领域，具体而言，涉及一种黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料及其制备方法。

背景技术

黏土矿物是我国储量丰富的一类非金属矿产资源，具有天然的纳米结构、较大的比表面积、优异的阳离子交换性能等结构特征和物理化学性质，被广泛应用于环境污染修复、化学化工、生物医药等领域。近年来利用黏土矿物的结构和特殊的物理化学性质负载金属纳米颗粒制备高性能的功能矿物材料已经成为众多研究者关注的热点，这一类金属或金属氧化物纳米颗粒-黏土矿物复合型材料在多个领域均表现出优良的特性，譬如：废气处理、污水净化、低温催化以及光催化等。

目前制备黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料的方法有很多种，如水热法、溶胶凝胶法、液相沉淀法以及模板法等等。但是由于受到条件复杂和工艺苛刻等因素的限制，只能停留在一种高消耗，低产率的制备水平上，而且生产周期较长，合成的金属和金属氧化物纳米颗粒尺寸较大，容易团聚，其利用效率不高，严重制约了其工业化生产和实际应用。因此，如何通过简单高效且成本低廉的方法制备出一种兼具有小尺寸且均匀分散的黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料成为了急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的，例如包括提供一种黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料的制备方法，其能实现简单，快速制备均匀分散的黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料。

本发明的目的还包括提供一种黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料，其能成本低，产品性能好，合成的金属和金属氧化物纳米颗粒尺寸小。

为了实现上述至少一种目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料的制备方法，其包括将金属盐和黏土矿物混合，并放置于已设定升温程序的加热仪器中先升温再保温，接着冷却、洗涤和干燥。

一种黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料，其是采用上述黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料的制备方法制备而得，黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料中金属盐受热分解的金属单质或金属氧化物均匀分散于黏土矿物的层间、表面和端面，金属单质或金属氧化物的尺寸为1-50nm。

本发明实施例的有益效果例如包括：

本实施例提供的黏土矿物负载金属或金属氧化物纳米颗粒复合材料的制备方法利用金属盐与黏土矿物混合加热直接制备金属或金属氧化物纳米颗粒与黏土矿物的复合材料。制备所采用的黏土矿物具有捕获金属/金属氧化物的活性位点，大的比表面积、层间阳离子可交换和低成本等优点；反应物中的金属盐同时起溶剂和溶质作用，既能在加热条件下分解成金属单质或金属氧化物，又能在熔融状态下很好地分散金属颗粒，该制备方法高效、简单、能耗低、环保；制备产物中金属单质或金属氧化物分布均匀，尺寸小，不容易发生团聚，且纯度高、产率高，易于大规模制备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。