《共沉淀法.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《共沉淀法.ppt（19页珍藏版）》请在三一文库上搜索。
1、化学共沉淀法,背景,共沉淀现象早在1886年就为苏联学者魏鲁姆观察到了。他指出, 硫化铂能从溶液中带走3 价铁离子和其它在酸性溶液中不被硫化氢沉淀的金属。所谓共沉淀, 就是指进行沉淀反应时, 溶液中的其他组分在该条件下本来是可洛的, 但是它们却常被沉淀带下来而混杂于沉淀之中。,定义,共沉淀法是指在溶液中含有两种或多种阳离子，它们以均相存在于溶液中，加入沉淀剂，经沉淀反应后，可得到各种成分的均一的沉淀，它是制备含有两种或两种以上金属元素的复合氧化物超细粉体的重要方法。 化学共沉淀法不仅可以使原料细化和均匀混合，且具有工艺简单、煅烧温度低和时间短、产品性能良好等优点。,化学共沉淀法可分为中和法和氧
2、化法两种。中和法是最早出现的方法，其反应过程可用下式表示： 2Fe3+M2+ROHMO-F2O3 式中R-Na+(NH4)+、K+ M金属离子 由中和法制得的铁氧体粉料颗粒太细，一般小于0.05微米，难以成型。,氧化法是将离子溶液加湿，同时通入空气氧化而制得铁氧体粉料。其反应过程用下式表示： Fe2+M2+ROH+O2MFe2O4 适当控制反应条件，用氧化法制得的铁氧体粉料颗粒在0.051微米之间,共沉淀的应用,一.制备纳米分析颗粒 1.制备钛宝石纳米粉体Ti：Al2O3 采用Al(N03)39H2O(AR)、Ti(OC4H9)4(AR)、氨水(AR)、硫酸铵(AR)、硝酸(AR)等为原料。按
3、Ti(OC4H9)4和Al(N03)39H20的质量比为05：123.5称取原料，即按Ti离子在Ti： Al2O3 纳米粉体中的质量含量为05称取适量的Ti(OC4H9)4溶于乙醇中，加入稀硝酸调节使pH=15，制成澄清溶液；称取适量Al(N03)39H20溶于去离子水中，调节pH=15，将两种金属盐溶液在磁力搅拌器上充分混合：向5mol/L的氨水中加入(NH4)2SO4，,加入量为硝酸盐总物质的量的8：利用反向滴定法将盐混合溶液滴入氨水溶液中并迅速搅拌(滴定速度小于2 mL/min。搅拌速度保持在200 r/min)，同时保证pH=90；滴定结束后，老化2 h；然后用蒸馏水清洗3次。再用无水
4、乙醇清洗3次：前驱体在烘箱中100干燥、研磨。之后装入坩埚内在1100l 300的不同温度下煅烧。得最终纳米粉体。,性能表征： 前躯体的FTIR分析,Ti：Al2O3纳米粉体的SEM分析 图为l 200保温l h的Ti：Al2O3粉体的SEM图,2.制备纳米氧化铁 此法是目前最普遍使用的方法,它是以方程式: 通常是把Fe ( )和Fe ( )盐溶液以2 1 (或更大)物质的量比混合,在一定温度下加入过量(23倍)的NH4OH或NaOH,高速搅拌进行沉淀反应,然后将沉淀洗涤、过滤、干燥,制得尺寸为810 nm的Fe3O4微粒。,共沉淀法最大的难题是如何使纳米Fe3O4粒子分散而不团聚。为此许多学
5、者通过加入表面活性剂包覆微粒表面等手段对共沉淀法进行了改进,以达到减少团聚的目的。未经表面处理的纳米Fe3O4粒子极不稳定,其稳定性与pH成反比,在强碱性介质中静置时立即发生聚沉,随着pH降低,稳定性有所提高,但静置几分钟后都会析出沉淀。,二.制备发光粉体 制备纳米铝酸锶长余辉发光粉体 先将SrC03，Eu203，Dy203分别用l：l盐酸配制成l mol/L的SrCl2，0Ol mol/L的EuCl3，OOl mol/LDyCl3的水溶液。AlCl3、草酸分别配成浓度为2mol/L和1 molL的水溶液。按化学计量比将SrCl2，AlCl3，EuCl3，DyC13溶液进行混合，在磁力搅拌器上
6、搅拌均匀，配成混合溶液。,取150 ml去离子水，在磁力搅拌器上加热至4050作为反应基液。将配制的混合溶液、草酸溶液与氨水分别装入滴定漏斗，使三者按一定流速同时滴加在基液中，控制pH值为8-9，并搅拌均匀生成沉淀。然后经真空抽滤、洗涤、烘手，在烘于后的沉淀物中加入少量H3B03，球磨混匀，并过筛制得沉淀前驱体。把前驱体置入电炉中在还原气氛中煅烧，煅烧温度为9501250，保温2 h得到样品。,材料性能测试 采用RSZ型热分析仪对前驱体进行TG-DSC分析，以10/min的速度升至1200。采用多晶X射线衍射仪对粉体的相组成进行分析。采用KYKY2800型扫描电予显微镜(SEM)观察粉体表面形
7、态。采用荧光分光光度计对发光体的激发和发射光谱进行测定，激发光和接收光狭缝宽度均设定为0.2 mm。采用86LA型屏幕亮度计测量材料的初始亮度以及余辉亮度，结合秒表，测量其余辉随时间的衰减过程。,化学共沉淀法应用广泛，不但能制备纳米粉体和发光体材料，还可以用来制备电池的正负极材料（如锂离子电池正极材料LiFePO4 燃料电池新型阴极材料Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3- ）和薄膜材料等材料，总之它应用十分广泛。,参考文献,1 米晓云 张庆超等 Ti：A1203纳米粉体的共沉淀法合成及表征 无机化学学报 2011年12月 2 邹海平,邱祖民等 沉淀法制备纳米氧化铁的研究进展 无机盐工
8、业 2007年4月第39卷第4期 3 姜翠玉, 宋摇浩等 基于反滴加共沉淀法的水基Fe3 O4 磁流体 制备及性能表征 中国石油大学学 2010年第六期 4 罗承友 纳米材料的软化学制备方法 中国科教创新导刊 2011NO.36 5 王磊 电共沉积法制备GaAs薄膜材料研究 哈尔滨理工大学硕士学位论文 6 程洪奎 分析化学中的共沉淀 分析试验室 1986年第5卷第1 期,7 杨蓉1等 共沉淀法制备正极材料LiFeP04的研究 稀有金属材料与工程 2007年第36卷 8 朱林彦，张平等 共沉淀法制备纳米铝酸锶长余辉发光粉体及其发光性能研究 稀有金属材料与工程 2008年1月第37卷 9严新,朱雪梅,吴俊方等. 均匀氧化铁纳米粒子的制备及表征 J . 盐城工学院报, 2002年 10 邹涛,郭灿雄,段雪,等. 强磁性Fe3O4纳米粒子的制备及其性能表征. 精细化工, 2002年 11 李嵩，季世军，孙俊才 共沉淀法合成新型阴极材料 稀有金属材料与工程 2006年3月第35卷,