一種片狀多孔CoB粉體及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種片狀多孔CoB粉體及其制備方法，屬于無機粉體制備技術領域。該粉體為結晶態CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的納米片組成，所述納米片交錯連接形成開放式的多孔結構。該粉體具體制備步驟包括：將微米級金屬鈷粉、無定形硼粉和堿金屬氯化物粉體混合；將上述混合粉體放入剛玉坩堝中，在氬氣保護下加熱至800℃以上，保溫0.5?2h后自然冷卻；將所得產物用水浸泡，過濾，清洗，干燥即得到片狀多孔CoB粉體。本發明專利技術所得到的CoB粉體為結晶態，并具有片狀多孔結構，既可以作為催化劑載體材料，又是一種具有潛力的無機功能材料。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于無機粉體制備
，具體涉及一種CoB粉體的制備方法，特別涉及一種具有片狀多孔形貌的CoB粉體的制備方法。
技術介紹
CoB由于機械硬度高，耐腐蝕性強和具有良好的電磁和催化特性，在超硬防腐涂層，電子功能材料和催化領域具有廣泛的應用。目前，CoB粉體的制備方法主要有兩種：濕化學法和自蔓延燃燒法。濕化學法所制備的CoB粉體為非晶態，尺寸一般為納米級，通常負載在多孔載體上用做催化劑。自蔓延燃燒法所制備的CoB粉體為結晶態，尺寸為微米級，且反應過程難以控制，無法制備具有特殊形貌的粉體。粉體的形貌對材料的性能特別是電、磁、催化等功能性能具有較大影響。因此，合成具有特殊形貌的結晶CoB粉體是提高CoB粉體性能的一條有用途徑。此外，使用具有多孔結構的結晶CoB粉體作為非晶CoB的載體比其他載體在化學相容性和耐腐蝕性上更具有優勢。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種具有片狀多孔形貌的CoB粉體的制備方法。為實現上述目的，本專利技術是通過以下技術方案予以實現的。本專利技術提供了一種片狀多孔CoB粉體，該粉體為結晶態CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的納米片組成，所述納米片交錯連接形成開放式的多孔結構。本專利技術同時提供了上述片狀多孔CoB粉體的制備方法，具體包括如下步驟：(1)將微米級金屬鈷粉、無定形硼粉和堿金屬氯化物粉體混合；所述微米級金屬鈷粉和無定形硼粉的摩爾比為1：1.2～2；所述堿金屬氯化物為氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種，其質量為微米級金屬鈷粉和無定形硼粉的5～15倍；(2)將步驟(1)得到的混合粉體放入剛玉坩堝中，在氬氣氣體保護下熱處理后自然冷卻；所述熱處理溫度為800℃以上，熱處理時間為0.5～2h；(3)將步驟(2)得到的混合物放入水中浸泡1～3h，經過濾、清洗、干燥后即得到片狀多孔CoB粉體。優選的，在步驟(1)中，所述堿金屬氯化物為氯化鈉和氯化鉀的混合物，其摩爾比為1：1。本專利技術的制備過程具有如下特點：本專利技術在金屬鈷和無定形硼粉的固相反應過程中引入了堿金屬氯化物。堿金屬氯化物在片狀多孔CoB粉體的制備中具有以下三個作用：(1)作為阻隔劑，抑制金屬鈷和無定形硼粉之間的劇烈反應，使反應速率可控；(2)堿金屬氯化物在658～801℃熔融，為反應提供一個液相環境，加速固相物質的擴散，使反應產物中無其它結晶相雜質(如Co2B，Co3B，Co4B等)；(3)CoB晶粒在液相環境中發生晶粒生長，形成片狀多孔結構。本專利技術所得到的CoB粉體為結晶態，并具有片狀多孔結構，既可以作為催化劑載體材料，又是一種具有潛力的無機功能材料。附圖說明圖1為本專利技術實施例1制得的CoB粉體的X射線衍射(XRD)圖譜。圖2為本專利技術實施例1制得的CoB粉體的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。具體實施方式為了進一步了解本專利技術的
技術實現思路
，以下結合附圖和實施例詳述本專利技術，但本專利技術不局限于下述實施例。實施例1將微米級金屬鈷粉和無定形硼粉(摩爾比為1:2)與10倍質量的氯化鈉/氯化鉀(摩爾比為1：1)粉體混合均勻后放入剛玉坩堝中，在氬氣保護下加熱至1000℃，保溫1h后自然冷卻，然后將產物用水浸泡1h，過濾，分別用水和乙醇清洗多次，干燥即得到片狀多孔CoB粉體。圖1為本實施例所制備CoB粉體的XRD圖譜，可以看出，本實施例所制備的粉體為結晶態的CoB。圖2為本實施例所制備CoB粉體的SEM照片，可以看出，該粉體由許多厚度約20nm，平面尺寸約200-300nm的納米片組成，這些納米片交錯連接形成開放式的多孔結構。實施例2將微米級金屬鈷粉和無定形硼粉(摩爾比為1:1.5)與5倍質量的氯化鈉粉體混合均勻后放入剛玉坩堝中，在氬氣保護下加熱至1000℃，保溫1h后自然冷卻，然后將產物用水浸泡1h，過濾，分別用水和乙醇清洗多次，干燥即得到片狀多孔CoB粉體。實施例3將微米級金屬鈷粉和無定形硼粉(摩爾比為1:1.2)與5倍質量的氯化鈉粉體混合均勻后放入剛玉坩堝中，在氬氣保護下加熱至1100℃，保溫1h后自然冷卻，然后將產物用水浸泡2h，過濾，分別用水和乙醇清洗多次，干燥即得到片狀多孔CoB粉體。實施例4將微米級金屬鈷粉和無定形硼粉(摩爾比為1:1.8)與10倍質量的氯化鉀粉體混合均勻后放入剛玉坩堝中，在氬氣保護下加熱至800℃，保溫2h后自然冷卻，然后將產物用水浸泡3h，過濾，分別用水和乙醇清洗多次，干燥即得到片狀多孔CoB粉體。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種片狀多孔CoB粉體，其特征在于，該粉體為結晶態CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的納米片組成，所述納米片交錯連接形成開放式的多孔結構。

【技術特征摘要】
1.一種片狀多孔CoB粉體，其特征在于，該粉體為結晶態CoB，由平均厚度20nm，平面尺寸200～300nm的納米片組成，所述納米片交錯連接形成開放式的多孔結構。2.如權利要求1所述的一種片狀多孔CoB粉體，其特征在于，該粉體的制備方法具體包括如下步驟：(1)將微米級金屬鈷粉、無定形硼粉和堿金屬氯化物粉體混合；所述微米級金屬鈷粉和無定形硼粉的摩爾比為1：1.2～2；所述堿金屬氯化物為氯化鈉、氯化鉀中的一種或兩種，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：冉松林，魏雅男，
申請(專利權)人：安徽工業大學，
類型：發明
國別省市：安徽;34