一种羟基磷灰石纳米管的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112194111A(43)申请公布日2021.01.08(21)申请号202010029364.8(22)申请日2020.01.05(71)申请人天津科技大学地址300457天津市经济技术开发区第十三大街9号(72)发明人安兴业胡钦刘佳雯刘洪斌刘利琴张伟(51)Int.Cl.C01B25/32(2006.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种羟基磷灰石纳米管的制备方法(57)摘要本发明属于一种以纤维素纳米纤丝作为模板剂合成羟基磷灰石纳米管的制备方法，包括以下成分：0.04～1wt％纤维素纳米纤丝，0.05～0.4wt％氯化钙，0.08～0.5wt％磷酸二氢铵，以及0.08～5.0wt％氢氧化钠，制备方法包括以下步骤：1)将制备好的纤维素纳米纤丝悬浮液稀释至0.05～0.4wt％，超声处理5～30min，在磁力搅拌条件下将50～200g0.04～1wt％分散好的纤维素纳米纤丝悬浮液加入到烧杯中；2)向上述溶液中缓慢加入5‑20mL氯化钙水溶液并搅拌30min，接着加入5‑20mL磷酸二氢铵水溶液并搅拌30min；3)最后加入5‑30mL氢氧化钠水溶液调节pH值至8.4‑11.5并搅拌2h；4)对步骤3悬浮液经过冷冻干燥技术获得纤维素纳米纤丝/羟基磷灰石复合材料；5)将步骤4复合材料放入马弗炉以10℃/min升温至800℃后恒温灼烧2h得到羟基磷灰石纳米管。CN112194111ACN112194111A权利要求书1/1页1.一种羟基磷灰石纳米管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：将制备好的纤维素纳米纤丝悬浮液稀释至0.04-1wt％的悬浮液，超声处理5～30min，在磁力搅拌条件下将50-200g0.04-1wt％分散好的纤维素纳米纤丝悬浮液加入到烧杯中；步骤2：在20-35℃下，将上述溶液在磁力搅拌作用下缓慢加入5-20mL氯化钙水溶液并搅拌30min，接着加入5-20mL磷酸二氢铵水溶液并搅拌30min；最后加入5-30mL氢氧化钠水溶液调节pH值至8.4-11.5并搅拌2h；步骤3：采用乙醇溶液、去离子水将上述悬浮液在离心作用下离心分离并洗涤2-4次，经过冷冻干燥技术获得纤维素纳米纤丝/羟基磷灰石复合材料。步骤4：将冷冻干燥的复合材料放入马弗炉以10℃/min升温至800℃后恒温灼烧2h得到部分羟基磷灰石纳米管。2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述纳米纤维素通过原料的TEMPO氧化获得，使其表面带有羧基，原料来源于针叶木、阔叶木、竹子、棉浆、麻纤维中的任意一种。3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述纤维素纳米纤丝悬浮液的浓度为0.04-1wt％。4.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述氯化钙溶液的浓度为0.05-0.4wt％。5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述磷酸二氢铵溶液的浓度为0.08-0.5wt％。6.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液的浓度为0.08-5.0wt％。7.根据权利要求1所述方法，其特征在于：步骤2所述氢氧化钠的加入方式为5～15秒一滴。8.根据权利要求1所述方法，其特征在于：乙醇溶剂中乙醇的质量分数为70-90％。9.根据权利要求1所述方法，其特征在于：制备方法将反应完成的混合液通过冷冻干燥的方式获得纤维素纳米纤丝/羟基磷灰石纳米复合材料。10.根据权利要求1所述方法，其特征在于：制备方法将纤维素纳米纤丝通过超声处理5～30min以获得分散均匀的悬浮液。2CN112194111A说明书1/4页一种羟基磷灰石纳米管的制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种以纤维素纳米纤丝作为模板剂合成羟基磷灰石纳米管的制备方法，主要应用于催化领域。背景技术[0002]纳米材料是20世纪80年代中期发展起来的新型材料。由于纳米材料在空间某一个或者几个维度上的尺寸非常小、比表面积大，导致了纳米材料具有传统块体材料所不具备的特殊性质，如小尺寸效应、表面效应、介电限域效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应。相较于其他纳米材料，纳米管状材料具有如下优势：(1)较大的内部空腔体积和开放的端口。其中，内空腔可以填充从小分子到蛋白质等大分子等许多化学或生物物质。而开放的端口可与外界进行联系。(2)明显的内表面和外表面，便于进行不同的化学或生物修饰，改进其功能。例如，纳米管内表面可被固定特定的生物分子，使其具有特异识别、催化和分离的功能；纳米管外表面可被进行化学修饰，从而提高材料的分散性与生物相容性。[0003]羟基磷灰石作为骨骼中必不可少的无机矿物成分，被认为是一种天然、低成本、无毒无污染的材料。它的合成得到了广泛的探索，而纳米级别的羟基磷灰石具