專利名稱：一種納米尺寸鋁粉末的制備方法
技術領域：
本項發(fā)明涉及納米尺寸金屬粉末的制備方法。具體地說通過金屬有機中間體(或金屬有機化合物)真空熱解得到納米尺寸的金屬粉末。
背景技術：
納米材料科學是21世紀最有發(fā)展前途的新興學科之一，受到世界各國的廣泛重視。如何將金屬材料納米化是各國化學家關注的課題。
當金屬粒徑由微米尺寸減小到納米尺寸后，表面原子數目大大增加，表面積、表面能也大幅度增大，出現了一些新的動力學特性，化學反應活性顯著提高。我們的研究結果表明納米尺寸Mg粉與市售的商品相比，化學反應活性提高2個數量級。(Zhang Y K，Liao S J，Fan Y H，et al.，J.Nanoparticle.Res.2001，323-26)。
納米材料的制備通常分為物理和化學方法?；瘜W法主要通過適當的化學反應，從分子、原子出發(fā)制備納米材料。目前尚未見到通過鋁有機中間體(或鋁有機化合物)的真空熱解制備納米鋁粉末方法的報道。
金屬鋁具有廣泛的用途，可用于制造輕合金，用于航空制造業(yè)。將一些納米尺寸鋁粉末添加到火箭的固體燃料推進劑中，可大幅度提高燃料的燃燒熱、燃燒效率。納米鋁粉將在航空、冶金等領域中有很好的應用前景。

發(fā)明內容
本項發(fā)明的目的是提供一種在0～50℃和常壓的條件下，在有機溶劑中，鈦系金屬催化劑作用下，金屬鋁與萘、蒽等多環(huán)芳烴生成金屬有機中間體，然后將其在40-85℃，真空或氬氣保護下熱解得到納米尺寸金屬鋁粉末的制備方法。
本項發(fā)明方法可用反應式表示為Al+xC10H8+yTHF→Al·xC10H8·yTHF→Nano-Al+xC10H8+yTHF有機溶劑是甲苯、甲乙酮、正丁醚、異戊醚、四氫呋喃或1，4-二氧六環(huán)中的任意一種。優(yōu)選的是四氫呋喃。
優(yōu)選的鈦系催化劑是四氯化鈦。
有機配體是萘或蒽等多環(huán)芳烴中的一種，優(yōu)選的是萘。
納米尺寸鋁粉末活性很高，遇到空氣很快氧化。


圖1是納米尺寸鋁粉末的透射電鏡照片。
具體實施例方式
下面通過具體方法對本項發(fā)明提供的納米尺寸金屬鋁粉末的制備方法作進一步說明。
將商品片狀金屬鋁鋸成屑狀，稱取約1.0g(37mmol)、萘4.7g(37mmol)置于一個反應瓶中，加入20mL四氫呋喃，油浴恒溫45℃，打開電磁攪拌器，使其于常壓下反應，兩天后有黑色的萘-鋁金屬有機中間體生成。一周后將其轉移到反應瓶中，進行真空熱解(40-85℃)，當萘全部升華后，瓶底留下黑色的金屬鋁粉末。所有反應均在惰性氣體保護下進行。用日本理學JEM-1200EX透射電鏡測定基本顆粒尺寸在5～40nm范圍內。XRD粉末衍射儀測定鋁為面心立方晶體。
權利要求
1.一種納米尺寸鋁粉末的制備方法，其特征是在惰性氣體保護下，0～50℃和常壓條件下，鋁粉與萘或蒽等任意一種多環(huán)芳烴，在甲苯、甲乙酮、正丁醚、異戊醚、四氫呋喃或1，4-二氧六環(huán)任意一種有機溶劑中，鈦系催化劑作用下生成黑色的有機中間體。經過一周的反應，將其在40～85℃下真空熱解2小時得到納米尺寸的鋁粉末。其基本顆粒尺寸在5～40nm范圍內。
2.按照權利要求1所述的方法，其特征在于有機溶劑是四氫呋喃。
3.按照權利要求1所述的方法，其特征在于鈦系催化劑是四氯化鈦。
4.按照權利要求1所述的方法，其特征在于有機配體是萘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米尺寸鋁粉末的制備方法。在0～50℃和常壓條件下，有機溶劑中，鈦系催化劑作用下鋁粉與萘或蒽等多環(huán)芳烴中的任意一種反應生成黑色金屬有機中間體，將其在40－85℃真空熱解得到納米尺寸的鋁粉末。透射電鏡測定其基本顆粒尺寸在5～40nm范圍內。XRD粉末衍射儀測定鋁為面心立方晶體。納米尺寸鋁粉末活性很高，遇到空氣很快氧化。
文檔編號B22F9/16GK101053907SQ200610046290
公開日2007年10月17日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權日2006年4月10日
發(fā)明者范蔭恒, 褚芳芳, 廖世健, 徐杰 申請人:遼寧師范大學