具有核壳结构的纳米氧化锌复合材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115057465A(43)申请公布日2022.09.16(21)申请号202210933738.8(22)申请日2022.08.04(71)申请人安徽进化硅纳米材料科技有限公司地址236000安徽省阜阳市颍州区三十里铺州九路(72)发明人沈家锋王益庆邵进(74)专利代理机构北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙)11463专利代理师王焕(51)Int.Cl.C01G9/02(2006.01)C01B33/12(2006.01)B82Y30/00(2011.01)B82Y40/00(2011.01)权利要求书2页说明书7页(54)发明名称具有核壳结构的纳米氧化锌复合材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及纳米氧化锌技术领域，具体而言，涉及具有核壳结构的纳米氧化锌复合材料及其制备方法和应用。具有核壳结构的纳米氧化锌复合材料的制备方法包括：将二氧化硅、水、碳酸盐、防沉剂和降粘剂混合均匀后进行研磨，得到二氧化硅分散液；向二氧化硅分散液中加入锌源，进行共沉淀反应，待共沉淀反应完成后固液分离，得到固体物料；将固体物料进行煅烧后，得到外壳为纳米氧化锌、内核为二氧化硅的具有核壳结构的复合材料；将复合材料与改性剂混合均匀，进行表面改性，得到具有核壳结构的纳米氧化锌复合材料；改性剂包括硬脂酸、偶联剂、树脂和稀土氧化物中的至少一种。该制备方法能提高纳米氧化锌复合材料的活性和分散性，同时达到环保减锌的目的。CN115057465ACN115057465A权利要求书1/2页1.具有核壳结构的纳米氧化锌复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)、将二氧化硅、水、碳酸盐、防沉剂和降粘剂混合均匀后进行研磨，得到二氧化硅分散液；向所述二氧化硅分散液中加入锌源，进行共沉淀反应，待所述共沉淀反应完成后固液分离，得到固体物料；(b)、将步骤(a)得到的所述固体物料进行煅烧后，得到外壳为纳米氧化锌、内核为二氧化硅的具有核壳结构的复合材料；(c)、将步骤(b)得到的所述具有核壳结构的复合材料与改性剂混合均匀，进行表面改性，得到具有核壳结构的纳米氧化锌复合材料；其中，步骤(c)中，所述改性剂包括硬脂酸、偶联剂、树脂和稀土氧化物中的至少一种。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述将二氧化硅、水、碳酸盐、防沉剂和降粘剂混合的方法包括：先将二氧化硅和水混合均匀得到浆料，然后向所述浆料中加入碳酸盐、防沉剂和降粘剂，混合均匀；优选地，所述浆料的固含量为5％～40％；优选地，所述碳酸盐的质量为所述浆料质量的5％～30％；优选地，所述防沉剂的质量为所述浆料质量的1％～5％；优选地，所述降粘剂的质量为所述浆料质量的0.1％～5％。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述碳酸盐包括碳酸钠、碳酸钾和碳酸氢钠中的至少一种；优选地，所述防沉剂包括黄原胶、膨润土、羧甲基纤维素钠、硅酸镁铝和聚丙烯酰胺中的至少一种；优选地，所述降粘剂包括六偏磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮和偏铝酸钠中的至少一种；优选地，所述二氧化硅分散液的pH值为8～10.5。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述研磨包括球磨和/或砂磨；优选地，所述研磨的方法具体包括：先球磨10～90min，然后再砂磨10～90min；优选地，所述二氧化硅分散液中的颗粒的粒径为0.5～5μm。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述锌源包括硫酸锌、氯化锌、硝酸锌和醋酸锌中的至少一种；优选地，所述锌源的质量与以二氧化硅计的所述二氧化硅分散液的质量之比为1：40～4：1；优选地，所述共沉淀反应过程中混合物料的温度为50～95℃；优选地，所述共沉淀反应的时间为10～90min。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(b)中，所述固体物料在进行所述煅烧之前，还包括依次进行洗涤、破碎和干燥的步骤；优选地，所述干燥的温度为105～200℃；优选地，所述干燥至含水量≤2％；优选地，所述煅烧的温度为300～600℃，时间为30～90min。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，所述改性剂的质量为所述具有核壳结构的复合材料的质量的1％～10％；2CN115057465A权利要求书2/2页优选地，在所述表面改性的过程中，混合物料的温度为60～200℃；优选地，所述表面改性的时间为5～30min。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(c)中，所述稀土氧化物包括氧化钇和/或氧化镧；优选地，所述偶联剂包括硅烷偶联剂、酞酸酯偶联剂和铝酸脂偶联剂中的至少一种；优选地，所述树脂包括古马隆树脂、松香树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、松香季戊四醇酯和有机胺类树脂中的至少一种