CN114671444A - 一种氧化铍及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氧化铍及其制备方法,所述制备方法包括如下步骤:(1)将铍盐和离子液体混合,离子液体包覆于铍盐表面,得到混合物;(2)将所述混合物进行碳化,得到包覆有碳层的铍盐;(3)将所述包覆有碳层的铍盐进行焙烧,得到氧化铍。本发明所述方法制备的氧化铍粒径小而且粒径分布集中,不仅阻止了纳米颗粒的聚集,还降低了前驱体铍盐的热分解温度,进一步降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及纳米颗粒技术领域,尤其涉及一种氧化铍及其制备方法。
背景技术
氧化铍(BeO)具有高熔点、高强度、低介电常数以及良好的封装工艺适应性等特点,是在大功率集成电路、半导体器件、大功率微波真空器件及核反应堆中高导热元部件制备的主流陶瓷材料,因而在核技术、微电子、真空电子技术、微波技术与光电子技术领域有广泛的用途。虽然BeO陶瓷广泛应用于许多领域,但因BeO熔点高达(2570±20)℃,采用普通粉体制备BeO陶瓷时,其烧结温度很高,所以较难获得高纯高致密、性能优异的BeO陶瓷材料。已有研究发现,采用纳米粉体制备陶瓷材料,不仅能降低烧结温度,而且还有利于提高陶瓷材料的性能。因此,纳米BeO的研究与制备是非常有必要且有应用前景的。
CN108950181A公开了一种氧化铍的制备工艺,包括如下步骤:(1)原料预处理,(2)块料煅烧,(3)块料再生处理,(4)氢氧处理,(5)粉料的酸性处理,(6)氧化铍制。本发明不仅能够提高矿石中铍的铍回收率到93%以上;在恒温煅烧而不是高温熔化,能够克服高能耗和高污染问题;反复洗涤能够提高氢氧化铍的纯度,适用于氧化铍的加工。
CN114182301A公开了一种氟化物熔盐电解氧化铍制备金属铍的方法,包括以下步骤:(1)构建BeF2-MFn熔盐体系,其中MFn为碱金属氟化物或除氟化铍外的碱土金属氟化物中的一种或以上;(2)将氧化铍加入熔融态的BeF2-MFn熔盐体系中;(3)电解,在阴极上析出固态金属铍。其公开的方法采用铍冶炼中间产物氧化铍为原料,将其溶解于熔盐中,解离出铍离子和氧离子,因正负相吸引,带负电的氧离子移动至阳极,失去电子,得到氧气或含碳气体,而带正电的铍离子移动至阴极,得电子被还原为铍原子而沉积于阴极表面;此方法极大地缩短了工艺流程,提高铍的直收率;且以氧化铍为原料,在阳极上产生二氧化碳和氧气,更环保。
目前,纳米BeO的制备方法包括微乳法、凝胶法等,但同时也具有过程复杂、多种助剂以及大量有机溶剂的使用、前驱体(如硫酸铍,氢氧化铍)分解温度高等缺点,而且纳米BeO颗粒的粒径仍有降低的空间(现有技术中氧化铍的粒径≥20±3nm)。
综上所述,开发一种能制备低热分解温度前驱体、粒径小且粒径均匀的氧化铍的方法至关重要。
发明内容
针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种氧化铍及其制备方法,所述方法制备的氧化铍粒径小而且粒径分布集中,不仅阻止了纳米颗粒的聚集,还降低了前驱体铍盐的热分解温度,进一步降低了生产成本。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供一种氧化铍的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将铍盐和离子液体混合,离子液体包覆于铍盐表面,得到混合物;
(2)将所述混合物进行碳化,得到包覆有碳层的铍盐;
(3)将所述包覆有碳层的铍盐进行焙烧,得到氧化铍。
本发明中,所述方法通过离子液体制备铍盐,离子液体低毒、几乎没有蒸汽压性质,在反应过程中不易流失,本发明中,离子液体作为稳定剂通过调节阴离子和阳离子的结构通过静电作用、空间稳定作用、静电作用和空间稳定相结合,可以实现对金属纳米颗粒大小的调控。
优选地,步骤(1)中,所述铍盐和离子液体先分别形成铍盐溶液和离子液体溶液,再进行混合,或,所述铍盐和离子液体在溶剂中混合。
优选地,所述铍盐溶液和离子液体溶液中的溶剂包括水。
优选地,所述混合的方式包括依次进行第一次搅拌混合、浓缩除溶剂和第二次搅拌混合。
优选地,所述第一次搅拌混合的温度为25-45℃。例如26℃、28℃、30℃、32℃、34℃、36℃、8℃、40℃、42℃、44℃等。
优选地,所述第一次搅拌混合的时间为3-6h,例如3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h等。
优选地,所述浓缩除溶剂的方式包括旋蒸。
优选地,所述第二次搅拌混合在保护性气氛中进行。
优选地,所述保护性气氛包括氮气。
优选地,所述第二次搅拌混合的压力为0.5-1.5MPa,例如0.6MPa、0.8MPa、1MPa、1.2MPa、1.4MPa等。
优选地,所述第二次搅拌混合的温度为60-90℃,例如65℃、70℃、75℃、80℃、85℃等。
优选地,所述第二次搅拌混合的时间为8-12h,例如8.5h、9h、9.5h、10h、10.5h、11h、11.5h等。
优选地,所述离子液体与铍盐的摩尔比为(1.5-3.5):1,其中1.5-3.5可以为1.6、1.8、2、2.2、2.4、2.6、2.8、3、3.2、3.4等。
本发明中,在制备时,调整离子液体与铍盐的摩尔比为(1.5-3.5):1,在此范围内可以保证铍盐被离子液体充分包裹,为后续碳层覆盖提供适量的碳源;二者的摩尔比太高,会导致后续碳层过量,从而引起焙烧难度加大,表现为温度升高时间加长;二者的摩尔比太低,会导致铍盐未被充分包裹,后续碳化和焙烧过程容易出现颗粒聚集现象。
优选地,所述离子液体溶液的摩尔浓度为0.5-1.0moL/L,例如0.6moL/L、0.7moL/L、0.8moL/L、0.9moL/L等。
本发明中,在制备时,调整离子液体溶液的摩尔浓度为0.5-1.0moL/L,在此范围内离子液体表现出合适的分散度与粘度,有利于与铍盐结合;摩尔浓度过高太高,会导致粘度过高不易搅拌扩散;摩尔浓度太低,会导致与铍盐结合效率低。
优选地,所述铍盐溶液的摩尔浓度为0.5-1.0moL/L,例如0.6moL/L、0.7moL/L、0.8moL/L、0.9moL/L等。
本发明中,在制备时,调整铍盐溶液的摩尔浓度为0.5-1.0moL/L,在此范围内有利于铍盐的扩散过程以及与离子液体结合,降低铍盐的团聚,使铍盐粒径较小且均匀;摩尔浓度过高太高,会导致与离子液体结合过程出现包裹不均匀现象;摩尔浓度太低,会导致扩散慢以至于与离子液体结合困难。
优选地,所述离子液体的阳离子包括C2-C20烷基咪唑鎓。
本发明中,C2-C20指的是烷基主链的碳原子个数为2-20,例如C3、C4、C6、C7、C8、C9、C10、C12、C14、C16、C18等,例如己基、辛基、十二烷基等。
本发明中,所述阳离子可以选自1-烷基-3-甲基咪唑。
优选地,所述离子液体的阴离子包括氯离子。
优选地,所述铍盐包括硫酸铍。
作为优选的技术方案,所述步骤(1)具体包括:
(1')将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐各自独立地形成摩尔浓度为0.5-1.0moL/L的铍盐溶液和离子液体溶液,或,将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐在溶剂中溶解,离子液体和铍盐的溶液中的摩尔浓度各自独立地为0.5-1.0moL/L;
(2')将步骤(1')所得溶液在25-45℃下第一次搅拌3-6h,再进行旋蒸,最后在保护性气氛下,以压力为0.5-1.5MPa和温度为60-90℃的条件混合8-12h,得到所述混合物。
优选地,步骤(2)中,所述碳化在保护性气氛中进行。
优选地,所述保护性气氛包括氮气。
优选地,所述碳化的温度为400-550℃,例如420℃、440℃、460℃、480℃、500℃、520℃、540℃等。
优选地,所述碳化的升温速率为5-10℃/min,例如6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min等。
优选地,升温至所述碳化的温度后,保持3-4h,例如3.2h、3.4h、3.6h、3.8h、4h等。
优选地,所述碳化后还包括冷却至10-40℃,例如15℃、20℃、25℃、30℃、35℃等。
作为优选的技术方案,所述步骤(2)具体包括:将步骤(1)所得混合物在保护性气氛中,以5-10℃/min的速率升温至400-550℃,保持3-4h,完成碳化,冷却至10-40℃,得到所述包覆有碳层的铍盐。
优选地,步骤(3)中,所述焙烧包括第一次焙烧和第二次焙烧。
优选地,所述第一次焙烧的温度为450-550℃,例如460℃、480℃、500℃、520℃、540℃等。
优选地,所述第一次焙烧的升温速率为5-15℃/min,例如6℃/min、8℃/min、10℃/min、12℃/min、14℃/min等。
优选地,升温至所述第一次焙烧的温度后,保持0.5-2h,例如0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h等。
优选地,所述第二次焙烧的温度为600-700℃,例如620℃、640℃、660℃、680℃等。
优选地,所述第二次焙烧的升温速率为5-10℃/min,例如6℃/min、7℃/min、8℃/min、9℃/min等。
优选地,升温至所述第二次焙烧的温度后,保持0.5-2h,例如0.6h、0.8h、1h、1.2h、1.4h、1.6h、1.8h等。
作为优选的技术方案,所述步骤(3)具体包括:
将步骤(2)所得包覆有碳层的铍盐以5-15℃/min的速率升温至450-550℃,保持0.5-2h,完成第一次焙烧;
再以5-10℃/min的速率升温至600-700℃,保持0.5-2h,完成第二次焙烧,得到所述氧化铍。
作为优选的技术方案,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐各自独立地形成摩尔浓度为0.5-1.0moL/L的铍盐溶液和离子液体溶液,或,将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐在溶剂中溶解,离子液体和铍盐的溶液中的摩尔浓度各自独立地为0.5-1.0moL/L,然后在25-45℃下第一次搅拌3-6h,再进行旋蒸,最后在保护性气氛下,以压力为0.5-1.5MPa和温度为60-90℃的条件混合8-12h,得到所述混合物。
(2)将步骤(1)所得混合物在保护性气氛中,以5-10℃/min的速率升温至400-550℃,保持3-4h,完成碳化,冷却至10-40℃,得到所述包覆有碳层的铍盐;
(3)将步骤(2)所得包覆有碳层的铍盐以5-15℃/min的速率升温至450-550℃,保持0.5-2h,完成第一次焙烧,再以5-10℃/min的速率升温至600-700℃,保持0.5-2h,完成第二次焙烧,得到所述氧化铍。
第二方面,本发明提供一种氧化铍,所述氧化铍由第一方面所述的方法制备。
优选地,所述氧化铍的平均粒径≤15nm,例如14nm、13nm、12nm、11nm等。
本发明所述氧化铍的平均粒径较小,在15nm以内,并且粒径分布窄。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述方法制备的氧化铍粒径小而且粒径分布集中,不仅阻止了纳米颗粒的聚集,还降低了前驱体铍盐的热分解温度,进一步降低了生产成本。
(2)本发明所述方法制备的氧化铍的平均粒径在20±0.5nm以内,粒径分布在9-22nm之间,焙烧前的铍盐的热分解温度在600-700℃之间。
(3)本发明所述制备时控制离子液体和铍盐的摩尔比在(1.5-3.5):1范围内、离子液体溶液和铍盐溶液的摩尔浓度为0.5-1mol/L在范围内,所述氧化铍的平均粒径在15±0.5nm以内,粒径分布在9-18nm范围内,焙烧前的铍盐的完全分解温度在600-700℃之间;
附图说明
图1为实施例2未焙烧的碳层包裹硫酸铍样品的热重分析图;
图2为实施例1所得氧化铍的高分辨透射电镜图;
图3为实施例2所得氧化铍的高分辨透射电镜图;
图4为实施例3所得氧化铍的高分辨透射电镜图;
图5为对比例1所得氧化铍的高分辨透射电镜图;
图6为对比例2所得氧化铍的高分辨透射电镜图。
具体实施方式
为便于理解本发明,本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例提供一种氧化铍的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)分别取1.77g硫酸铍溶于13mL去离子水,5.06g 1-己基-3-甲基咪唑氯盐溶于33mL去离子水,将两种水溶液在40℃下混合搅拌3h,然后旋蒸除水,得到粘稠状离子液体与硫酸铍混合物;
(2)将上述混合物转移入高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中,充入氮气至压力为1.0MPa,升温至60℃,搅拌8h,结束后冷却取出,得离子液体稳定的硫酸铍纳米颗粒;
(3)将离子液体稳定的硫酸铍纳米颗粒置入石英舟,放入箱式电阻炉,设置温度为400℃,升温速率为10℃/min,保持3h后降温,得到碳层包裹的硫酸铍纳米颗粒;
(4)马弗炉中,焙烧碳层包裹的硫酸铍纳米颗粒,设置程序升温:室温升温至450℃,升温速率10℃/min,保持1h;450℃升温至600℃,升温速率为10℃/min,保持1h,得到所述氧化铍。
实施例2
本实施例提供一种氧化铍的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)分别取1.77g硫酸铍溶于13mL去离子水,5.77g 1-辛基-3-甲基咪唑氯盐溶于33mL去离子水,将两种水溶液40℃下混合搅拌6h,然后旋蒸除水,得到粘稠状离子液体与硫酸铍混合物;
(2)将上述混合物转移入高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中,充入氮气至压力为1.0MPa,升温至90℃,搅拌10h,结束后冷却取出,得离子液体稳定的硫酸铍纳米颗粒;
(3)将离子液体稳定的硫酸铍纳米颗粒置入石英舟,放入箱式电阻炉,设置温度为500℃,升温速率为5℃/min,保持4h后降温,得到碳层包裹的硫酸铍纳米颗粒;
(4)马弗炉中,焙烧碳层包裹的硫酸铍纳米颗粒,设置程序升温:室温升温至500℃,升温速率5℃/min,保持1h;500℃升温至650℃,升温速率为5℃/min,保持1h,得到所述氧化铍。
实施例3
本实施例提供一种氧化铍的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)分别取1.77g硫酸铍溶于13mL去离子水,7.18g 1-十二烷基-3-甲基咪唑氯盐溶于33mL去离子水,将两种水溶液40℃温度下混合搅拌4.5h,然后旋蒸除水,得到粘稠状离子液体与硫酸铍混合物;
(2)将上述混合物转移入高压反应釜的聚四氟乙烯内衬中,充入氮气至压力为1.0MPa,升温至75℃,搅拌12h,结束后冷却取出,得离子液体稳定的硫酸铍纳米颗粒;
(3)将离子液体稳定的硫酸铍纳米颗粒置入石英舟,放入箱式电阻炉,设置温度为550℃,升温速率为7℃/min,保持3.5h后降温,得到碳层包裹的硫酸铍纳米颗粒;
(4)马弗炉中,焙烧碳层包裹的硫酸铍纳米颗粒,设置程序升温:室温升温至550℃,升温速率15℃/min,保持1h;550℃升温至700℃,升温速率为8℃/min,保持1h,得到所述氧化铍。
实施例4-7
实施例4-7与实施例1的区别在于保持硫酸铍的质量不变,调整1-己基-3-甲基咪唑氯盐与硫酸铍的摩尔比分别为1.5:1(实施例4)、3.5:1(实施例5)、1.2:1(实施例6)和3.7:1(实施例7),其余均与实施例1相同。
实施例8-11
实施例8-11与实施例1的区别在于保持1-己基-3-甲基咪唑氯盐的质量不变,调整离子液体溶液的摩尔浓度分别为0.5mol/L(实施例8)、1mol/L(实施例9)、0.3mol/L(实施例10)和1.2mol/L(实施例11),其余均与实施例1相同。
实施例12-15
实施例12-15与实施例1的区别在于保持硫酸铍的质量不变,调整硫酸铍溶液的摩尔浓度分别为0.5mol/L(实施例12)、1mol/L(实施例13)、0.3mol/L(实施例14)和1.2mol/L(实施例15),其余均与实施例1相同。
对比例1
本对比例提供一种氧化铍的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)取1.77g硫酸铍溶于13mL去离子水,置于锥形瓶A使之充分搅拌;
(2)量取环己烷50mL、Tween-80与正丁醇2:1的比例混合放入锥形瓶A,搅拌0.5h,直至体系透明澄清,得微乳液A;
(3)用移液管量取l0 mL浓氨水、环己烷50ml、Tween-80与正丁醇2:1混合放入锥形瓶B中,然后将锥形瓶B放在磁力加热搅拌器上搅拌0.5h,直至混合物变得澄清透明,得微乳液B;
(4)在加热(60℃)与搅拌作用下,将微乳液B以恒定的速度逐滴加入到微乳液A中后,继续搅拌4h,再陈化24h;
(5)将生成的沉淀混合微乳液离心分离10min,将离心后的液体倒去上层清液再加入乙醇、丙酮分离3次;
(6)将分离得到的白色沉淀物在100℃下烘干12h,烘干后的样品放人高温炉中高温煅烧,在960℃下煅烧3h得到所述氧化铍。
对比例2
本对比例提供一种氧化铍的制备方法,所述制备方法包括如下步骤:
(1)分别取1.77g硫酸铍溶于13mL去离子水,5.77g 1-辛基-3-甲基咪唑氯盐溶于33mL去离子水并加入硫酸铍溶液;
(2)将步骤(1)所得溶液转移到高压反应釜中,160℃温度条件下密封加热20h,反应完成后室温冷却;
(3)将所得产物用去离子水和乙醇反复清洗(各3次),并将其常温干燥,得到所述氧化铍。
性能测试
将实施例1-15和对比例1-2所述氧化铍进行如下测试:
(1)表观形貌:采用高分辨透射电子显微镜得电镜图,观察纳米粒子的表观形貌;
(2)平均粒径及粒径分布:依据电镜图利用Nano Measure软件测量所得氧化铍的平均粒径及粒径分布。
(3)热分解温度:采用热重分析进行热分解温度的统计,误差在5℃范围内,热重分析程序:在流速为100mL/min的空气气氛中从室温加热到800℃,升温速率为10℃/min。在测试之前,样品于处理100℃下干燥处理2小时。
测试结果汇总于表1和图1-6中。
表1
分析表1数据可知,本发明所述方法制备的氧化铍的平均粒径在20±0.5nm以内,粒径分布在9-22nm之间,焙烧前的铍盐的完全分解温度在600-700℃之间;优选范围内(控制离子液体和铍盐的摩尔比在(1.5-3.5):1范围内、离子液体溶液和铍盐溶液的摩尔浓度为0.5-1mol/L在范围内),本发明所述方法制备的氧化铍的平均粒径在15±0.5nm以内,粒径分布在9-18nm范围内,焙烧前的铍盐的热分解温度在600-700℃之间;本发明所述方法制备的氧化铍粒径小而且粒径分布集中,不仅阻止了纳米颗粒的聚集,还降低了前驱体铍盐的分解温度。
分析对比例1-2与实施例1可知,对比例1-2性能不如实施例1,证明采用本发明所述方法形成的氧化铍性能更佳。
分析实施例4-7可知,实施例6-7性能不如实施例4-5,证明在制备时,控制离子液体和铍盐的摩尔比在(1.5-3.5):1范围内形成的氧化铍性能更佳。
分析实施例8-11可知,实施例10-11不如实施例8-9,证明在制备时,控制离子液体溶液的摩尔浓度为0.5-1mol/L范围内形成的氧化铍性能更佳。
分析实施例12-15可知,实施例14-15不如实施例12-13,证明在制备时,控制铍盐溶液的摩尔浓度为0.5-1mol/L范围内形成的氧化铍性能更佳。
以将实施例1-3和对比例1-2为例,图1体现了本发明所述焙烧前的硫酸铍样品的热分解温度在600-700℃,完全分解的温度为650℃;但是以现有技术的微乳液法制备的硫酸铍前驱体,如对比例1,完全分解的温度在960℃。
通过高分辨透射电镜图观察表面形貌,图2、图3和图4分别是实施例1-3所述氧化铍的高分辨透射电镜图,图5和图6分别为对比例1-2所得氧化铍的高分辨透射电镜图,不管是对比例1的微乳法还是对比例2的离子液体直接水热-洗涤的方法,氧化铍颗粒的粒径集中在25-35nm,颗粒之间分散性差,许多颗粒存在团聚现象;而本发明所述氧化铍颗粒的粒径在10-13nm,颗粒之间分散性较好,聚集情况较少。
综上所述,本发明所述制备方法相对于现有技术的制备方法,制备的氧化铍粒径小而且粒径分布集中,不仅阻止了纳米颗粒的聚集,还降低了前驱体铍盐的分解温度。
申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
Claims (10)
1.一种氧化铍的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将铍盐和离子液体混合,离子液体包覆于铍盐表面,得到混合物;
(2)将所述混合物进行碳化,得到包覆有碳层的铍盐;
(3)将所述包覆有碳层的铍盐进行焙烧,得到氧化铍。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述铍盐和离子液体先分别形成铍盐溶液和离子液体溶液,再进行混合,或,所述铍盐和离子液体在溶剂中混合;
优选地,所述铍盐溶液和离子液体溶液中的溶剂包括水;
优选地,所述混合的方式包括依次进行第一次搅拌混合、浓缩除溶剂和第二次搅拌混合;
优选地,所述第一次搅拌混合的温度为25-45℃;
优选地,所述第一次搅拌混合的时间为3-6h;
优选地,所述浓缩除溶剂的方式包括旋蒸;
优选地,所述第二次搅拌混合在保护性气氛中进行;
优选地,所述保护性气氛包括氮气;
优选地,所述第二次搅拌混合的压力为0.5-1.5MPa;
优选地,所述第二次搅拌混合的温度为60-90℃;
优选地,所述第二次搅拌混合的时间为8-12h。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述离子液体与铍盐的摩尔比为(1.5-3.5):1;
优选地,所述离子液体溶液的摩尔浓度为0.5-1.0moL/L;
优选地,所述铍盐溶液的摩尔浓度为0.5-1.0moL/L;
优选地,所述离子液体的阳离子包括C2-C20烷基咪唑鎓;
优选地,所述离子液体的阴离子包括氯离子;
优选地,所述铍盐包括硫酸铍。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)具体包括:
(1')将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐各自独立地形成摩尔浓度为0.5-1.0moL/L的铍盐溶液和离子液体溶液,或,将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐在溶剂中溶解,离子液体和铍盐的溶液中的摩尔浓度各自独立地为0.5-1.0moL/L;
(2')将步骤(1')所得溶液在25-45℃下第一次搅拌3-6h,再进行旋蒸,最后在保护性气氛下,以压力为0.5-1.5MPa和温度为60-90℃的条件混合8-12h,得到所述混合物。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述碳化在保护性气氛中进行;
优选地,所述保护性气氛包括氮气;
优选地,所述碳化的温度为400-550℃;
优选地,所述碳化的升温速率为5-10℃/min;
优选地,升温至所述碳化的温度后,保持3-4h;
优选地,所述碳化后还包括冷却至10-40℃;
优选地,所述步骤(2)具体包括:将步骤(1)所得混合物在保护性气氛中,以5-10℃/min的速率升温至400-550℃,保持3-4h,完成碳化,冷却至10-40℃,得到所述包覆有碳层的铍盐。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述焙烧包括第一次焙烧和第二次焙烧;
优选地,所述第一次焙烧的温度为450-550℃;
优选地,所述第一次焙烧的升温速率为5-15℃/min;
优选地,升温至所述第一次焙烧的温度后,保持0.5-2h;
优选地,所述第二次焙烧的温度为600-700℃;
优选地,所述第二次焙烧的升温速率为5-10℃/min;
优选地,升温至所述第二次焙烧的温度后,保持0.5-2h。
7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)具体包括:
将步骤(2)所得包覆有碳层的铍盐以5-15℃/min的速率升温至450-550℃,保持0.5-2h,完成第一次焙烧;
再以5-10℃/min的速率升温至600-700℃,保持0.5-2h,完成第二次焙烧,得到所述氧化铍。
8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括如下步骤:
(1)将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐各自独立地形成摩尔浓度为0.5-1.0moL/L的铍盐溶液和离子液体溶液,或,将摩尔比为(1.5-3.5):1为离子液体和铍盐在溶剂中溶解,离子液体和铍盐的溶液中的摩尔浓度各自独立地为0.5-1.0moL/L,然后在25-45℃下第一次搅拌3-6h,再进行旋蒸,最后在保护性气氛下,以压力为0.5-1.5MPa和温度为60-90℃的条件混合8-12h,得到所述混合物。
(2)将步骤(1)所得混合物在保护性气氛中,以5-10℃/min的速率升温至400-550℃,保持3-4h,完成碳化,冷却至10-40℃,得到所述包覆有碳层的铍盐;
(3)将步骤(2)所得包覆有碳层的铍盐以5-15℃/min的速率升温至450-550℃,保持0.5-2h,完成第一次焙烧,再以5-10℃/min的速率升温至600-700℃,保持0.5-2h,完成第二次焙烧,得到所述氧化铍。
9.一种氧化铍,其特征在于,所述氧化铍由权利要求1-8任一项所述的方法制备。
10.根据权利要求9所述的氧化铍,其特征在于,所述氧化铍的平均粒径≤15nm。
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