TWI289084B - Method of preparing mesoporous iron metal-containing nanoparticles - Google Patents

Method of preparing mesoporous iron metal-containing nanoparticles Download PDF

Info

Publication number
TWI289084B
TWI289084B TW094112548A TW94112548A TWI289084B TW I289084 B TWI289084 B TW I289084B TW 094112548 A TW094112548 A TW 094112548A TW 94112548 A TW94112548 A TW 94112548A TW I289084 B TWI289084 B TW I289084B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
iron
salt
containing metal
scale
metal particles
Prior art date
Application number
TW094112548A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200637675A (en
Inventor
Jin-Jung Yang
Chih-Hsiung Hung
De-Guang Jang
Original Assignee
Univ Nat Sun Yat Sen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Univ Nat Sun Yat Sen filed Critical Univ Nat Sun Yat Sen
Priority to TW094112548A priority Critical patent/TWI289084B/zh
Priority to US11/406,434 priority patent/US20070044591A1/en
Publication of TW200637675A publication Critical patent/TW200637675A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI289084B publication Critical patent/TWI289084B/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F9/00Making metallic powder or suspensions thereof
    • B22F9/16Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes
    • B22F9/18Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds
    • B22F9/24Making metallic powder or suspensions thereof using chemical processes with reduction of metal compounds starting from liquid metal compounds, e.g. solutions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/05Metallic powder characterised by the size or surface area of the particles
    • B22F1/054Nanosized particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy

Description

1289084 九、發明說明·· 【發明所屬之技術領域】 曰t本發明是有關於一種含鐵金屬粒子的製備方法,特別 疋才曰種孔性奈米級含鐵金屬粒子的製備方法。 【先前技術】 〇年代以來,奈米材料技術蓬勃發展,而廣泛應用
般來說,奈米粒子的製備方法可分成三種:(一)氣相
Method);(二)機械合金法
得奈米粒子相對具有粒隸小且分布均自的優勢,故化學 溶液合成法於製備各型態奈米粒例如:金屬、陶究、 滅結法(Gas Condensation (Mechanical Alloying 介金屬、半導體、高分子等材料組成者)的運用上較為普 遍,特別是「化學還原法」最為廣泛採用。 ,反應機制在於利用 並促使其於過飽和反 以化學還原法合成奈米鐵粉為例 還原劑將鐵鹽前驅物之鐵離子還原, 1289084
應系統中成核,隨著核成長而致結晶沉澱形成,再予以固 液分離或乾燥後即可得所需之奈米級(Nanoscale)零價鐵。相 關文獻研究中,有採取氯化鐵(FeCl3)作為被還原之鐵鹽 前驅物,並用硼氫化鈉(NaBH4)為還原劑,混合後進行將 鐵離子(Fe3+、Fe2+)還原成零價鐵沉澱之化學反應,所 合成製得奈米級零價鐵之BET比表面積(BET Specific Surface Area)約 31.4 1112/8((^]1〇6,8.,丫.丫.(1;1^1^,1^.丫· Hwangnd,and J. Khim,2000,“Kinetics of Reductive Denitrification by Nanoscale Zero-Valent Iron,’’ Chemosphere, 41(8), pp. 1307-1311 ),或約 33.5m2/g (Wang, C. B. and W. X. Zhang5 1997,“Synthesizing Nanoscale Iron Particles for Rapid and Complete Dechlorination of TCE and PCBs,” Environmental Science & Technology,31(7),pp. 2154-2156)。 於以化學還原法製備奈米粒子過程中,可藉由反應物 物種、反應物之添加比例與方式、還原劑強弱、反應pH值 、反應速率、反應溫度、反應壓力與反應系統介質…等條件 控制,以獲得符合需求且具備獨特特性的奈米粒子。而奈 米粒子所具備最基本特徵特性即在於其「高反應能力( High Reactivity)」,與高的表面積/體積比(High Surface Area-to-Volume Ratio),又綜觀目前文獻研究結果與商品化 市場顯示,所合成奈米鐵粒子之BET比表面積值皆小於3 8 m2/g,於反應能力提升上相對受限,故本案申請人利用控制 反應物(即鐵鹽前驅物與還原劑)之添加比例及其添加方式, !289〇84 于不未,·及鐵粒子具有獨特的介孔 ,明顯大騎❹贿㈣& ± porous) r BET比表面積值與反應能力。 【發明内容】 備程^易本發明之目的,即在提供一種製備成本低、製 ::烟上更優異之介孔性奈米級含鐵金屬粒子:製: ::丄本發明介孔性奈米級含鐵金屬粒子的製備方法 序包广化學還原步驟、—固液分離步驟,以及一 , 東乾燥步驟。於該化學還原步驟中,將鐵鹽水溶液盘還; 劑混合以進行鐵還原反應,並產生黑色零價鐵顆粒沉嫂, 其中,混合水溶液中所含還原劑/鐵離子之莫耳數比值是約 為其反應化學計量值的4〜1G倍。接著,於該固液分離步驟 ,將反應所產生含鐵金屬顆粒予以自水溶液中分離出。最 後,於該冷涞乾燥步驟中,將固液分離出之含鐵金屬顆粒 予以乾燥後,即獲得比表面積介於45〜175平方公尺/公克且 具介孔性的奈米級含鐵金屬粒子成品。 本發明之功效在於利用鐵鹽水溶液與還原劑之緩慢混 合,配合還原劑的過量添加(即約過量4〜1〇倍),讓反應 系統處於過飽和狀態’促使瞬間成核並持續成長為奈米級 含鐵金屬顆粒。最後予以冷凍乾燥,便可得比表面積介於 45〜Π5平方公尺/公克的介孔性奈米級含鐵金屬粒子(例如 :奈米級零價鐵,或奈米級含鐵雙金屬粒子)成品。整體 製備成本低,且製備程序簡易,所製得介孔性奈米級含鐵 1289084 金屬粒子更呈現出優異的反應結構特性,而極具應用 潛力。 X " 【實施方式】 有關本發明之前述及其他技術内容、特點與功效,在 乂下配5參考圖式之二個較佳實施例的詳細說明中,將可 清楚地呈現。 在本發明被詳細描述之前,要注意的是,在以下的說 明内容中,類似的元件是以相同的編號來表示。 參閱圖1與圖2,本發明介孔性奈米級含鐵金屬粒子的 製備方法之第一較佳實施例是依序包含一化學還原步驟工、 一固液分離步驟2,以及一冷康乾燥步驟3,是用以製備出 介孔性奈米級零價鐵。 於該化學還原步驟1中,於常溫常壓下,將還原劑緩 k加入鐵鹽水〉谷液中’使混合溶液反應系統中所含還原劑/ 鐵離子之莫耳數比值X是約為其反應化學計量值γ的4〜1 〇 倍,配合予攪拌混合作用以促進鐵還原反應進行,並產生 黑色令償鐵顆粒沉;殿。其中’用以配製鐵鹽水溶液的鐵鹽 前驅物是選自於下列物所構成之群組:氯化鐵(FeC13 )、氣 化亞鐵(FeCl2)、硫酸鐵(Fe2(S04)3)、硫酸亞鐵(FeS〇4)、硝 酸鐵(Fe(N03)3)、硝酸亞鐵(Fe(N03)2)、溴化鐵(FeBr3)、溴 化亞鐵(FeBr2),以及此等之一組合;還原劑是選自於下列 物所構成之群組:硼氫化鈉(NaBH4)、硼氫化鉀(KBH4)、硼 氫化鋰(LiBH4)、碳酸鈉(Na2C03)、碳酸鉀(K2C03)、氫氧化 鈉(NaOH)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鋰(LiOH)、曱醇 8 1289084
• I (CHgOH)、乙醇(CHgCHaOH)、四氫化鋁經(LiAij^)、敍鹽 (NH/)、聯氨(N2H4)、檸檬酸(c6h8〇7 )、檸檬酸納( Na3C6H507 )、檸檬酸鉀(K3C6H507 ),以及此等之—組合, 而還原劑可以是固態相或液態相。 本實施例中,先配製0.09M氯化鐵水溶液以作為被還 原之鐵鹽前驅物,以及0.50M硼氫化鈉水溶液以作為還原 劑。於常溫常壓下,取等體積之氯化鐵水溶液(盛裴於三角 .錐瓶中)與硼氫化鈉水溶液(盛裝於定量滴定管中),將硼氫 化鈉水溶液緩慢地滴加入氣化鐵水溶液中,此即所謂「正 滴疋」程序,同時配合以實驗用攪拌器予以強烈攪拌,促 使充分混合;待硼氫化鈉水溶液全量滴加入氯化鐵水溶液 中時,混合溶液系統中所含還原劑(即NaBH;4) /鐵離子(即
Fe3+)之莫耳數比值X約為45/2 = 22·5。並控制溶液反應系 統之pH值約在6〜11,其中所進行化學還原反應如下式所示 ’月b將氯化鐵之鐵離子(Fe3+)還原成黑色零價鐵(Fe〇)顆粒沉 _ 澱: 2 FeCl3 + 6 NaBH4 +18 H20->2 Fe(s) | + 21 H20 + 6 B(OH)3 + 6 NaCl 由上述反應式可知,BKU7 Fe3+之反應化學計量值γ = 6/2 — 3,故反應系統中BH47 Fe3+之莫耳數比值χ約為其反 應化予劑里值Υ白勺7.5倍。主要藉以讓混合溶液反應系統呈 過飽和狀恶,促使絕大部分核相於此系統過飽和狀態下瞬 間自發形成,並以多核表面成長機制(p〇ly_nuclear G⑺〜化 〇f Surface Process)逐漸成長至粒徑約5〇〜8〇 nm的奈米級黑 色零價鐵顆粒。 9 1289084 接著,於該固液分離丰_。丄 , 刀離步驟2中,利用濾紙(0.2 Am)過 濾法將該化學還原步驟]由 中所產生奈米級含鐵金屬顆粒(本
貫施例為奈米級零價错);A 1貝鐵)予以自水溶液中濾出。當然,也可 以使用肖隹心分離方式予以分離出。 最後’於該冷凍乾燥步驟 哪3中將濾紙以及濾積於該 渡紙上的奈米級含鐵金屬顆粒(本實施例為奈米級零價鐵)一 併置放入冷柬真空乾燥機中,以於低溫負壓環境下讓含鐵 金屬顆粒充分去水乾焊,甘&站 ^ ’、 亚此猎以確保其表面結構特性與 還原能力。完成冷凍齡操# &你 /、 軏秌私序後,便可獲得具介孔性表面 結構且BET比表面積約4S 2 〜 檟、'勺45〜175 m/g的奈米級含鐵金屬粒 子(本實施例為介孔性奈米級零價鐵)成品' 如圖3所示,為本實施例所製得奈米級零價鐵於場發 射型掃描式電子顯微鏡(FE SEM)下所攝得影像,可見粒徑 分佈約為5〇〜8〇腿的奈米級零價鐵是呈均句球型顆粒狀, 且所具磁性較強而緊密聚集。 ,圖5所不所製得奈米級零價鐵經由比表面積分 析儀於真空及溫度控制在77 35K下推;r & a 、 :HK下進仃虱氣吸/脫附試驗後 ,測得其BE丁比表面積為128 2/ t ^ ^ ^ ^ . /g / I其表面呈現出介孔 ㈣構’表面孔洞直徑分佈評於3〜4 nm。顯見所製得奈 …級零價鐵於粒徑尺寸與均—性上極佳,且具備介孔性表 面結構而bet比表面積極大,能古唠
Ab 位人此有效增加反應位址且反應 月b力(例如:還原能力)強。 ,因此’本發明介孔性奈米級含鐵金屬粒子的製備方法 ’製作程序簡易且製作成本低廉’能迅速製得大量且質純 10 1289084 的奈米級零價鐵。特別是,所製得奈米級零價鐵粒徑分佈 於50〜80 nm,於粒徑尺寸與均一性上皆佳,並形成有 性,面結構而其耐比表面積高達128 m2/g,表面反應位 址多而有相當優異的表面反應能力特性,於各領域之應用 效率上勢必會明顯優異於目前文獻研究所呈現粒徑分佈較 不均且BET比表面積皆小於38以的奈米鐵粒子。 苓閱圖6,為本發明介孔牲奈米級含鐵金屬粒子的製備 方法之第二較佳實施例,與該第一較佳實施例不同處在於 二在該化學還原㈣1巾,是將賴鹽水㈣(即氯化鐵水 /谷液)、、爰陵滴加入還原劑(即氫化納水溶液)中,以進行所 明的,反滴定」程序,並於強烈攪拌充分混合下促使鐵還 原反應進行,以產生黑色奈米級零價鐵顆粒沉澱。 而於呈過飽和狀態的混合溶液反應系統中,會促使絕 大邛分核相瞬間自發形成,於核成長受到擴散控制 ntrolled by Diffusion)之機制下,而逐漸成長至粒徑約 3〇〜40 nm的黑色奈米級零價鐵顆粒。反應生成之黑色奈米 級零價鐵顆粒於續經該固液分離步驟3與該冷凍乾燥步驟4 後’便可製得奈米級零價鐵成品。 如圖7所示,為本實施例所製得奈米級零價鐵的sem 衫像,可見粒徑分佈約為30〜40 nm的奈米級零價鐵同樣是 呈均勻球型顆粒狀,因所具磁性較弱而排列成鏈狀。故相 較於該第一較佳實施例,本實施例所製得奈米級零價鐵於 液相介質中相對具有較佳的分散性。 如圖8、9所示,所製得奈米級零價鐵之bet比表面積 1289084 高達約77 mVg’其表面亦呈現出介孔性結構,且表面孔洞 直徑亦分佈集中於3〜4 nm。 因此,本較佳實施例同樣能如該第一較佳實施例具有 製作程序簡易、製作成本低廉,與製作成型效率佳等功效 ,同樣地,所製得奈米級零價鐵之粒徑尺寸與均一性皆佳 且因具介孔性結構而BET比表面積大,能呈現優異的表 面反應能力。 參閱圖10與圖u,為本發明介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法之第三較佳實施例,與該第二較佳實施例不 $处在於t包含一位在该化學還原步驟丨與該固液分離 步驟2間的複合步驟4,藉以製備出介孔性奈米級含鐵雙金 屬粒子(例如:介孔性奈米級鐵鈀雙金屬粒子)。 故於该化學還原步驟丨後,緊接進行該複合步驟4。主 要是再將一具催化性質之非鐵金屬鹽前驅物添加入已形成 有不米、、及零 貝鐵的混合水溶液系統中,用以產生雙金屬型 態之奈米級含鐵金屬粒子。其中,非鐵金屬鹽前驅物是選 自於下列物所構成之群組:免鹽、铑鹽、鉑鹽、鉉鹽、釕 鹽、餓鹽、金鹽、鎳鹽、銅鹽、猛鹽、鋅鹽、始鹽、釩鹽 ,以及此等之一組合。本實施例中,所使用非鐵金屬鹽前 驅物為鈀鹽-硝酸鈀(p#N〇3)2)。 過程中,控制所添加入非鐵金屬鹽離子(本實施例為 pd )對令彳貝鐵(Fe)值之重量百分比值介於1/1〇〜1/3〇〇〇,以 為擔載體,讓生長於FeG上,形成“小顆粒長在大顆 粒上”(Particle-on-Panide)結構而非形成“核_殼”(c〇re_ 12 1289084
Shell)結構的鐵鈀雙金屬顆粒,其反應途徑為:
Pd24- + Fe° ->Pd° + Fe2+ 而本貝她例巾,Pd2+/Fe〇之重量百*比值是小於1/100。 最後,接績進行該固液分離步驟2與該冷凍乾燥步驟3 更可製備彳寸奈米級含鐵金屬粒子(本實施例為奈米級鐵鈀 雙金屬粒子)成品。 、、二由比表面積分析’所製得奈米級鐵鈀雙金屬粒子之 BET比表面積高達、約1()1 ^,纟表面亦呈現出介孔性結 構,且表面孔洞直獲分佈集中於3〜4疆。 歸、、内上述,本發明介孔性奈米級含鐵金屬粒子的製備 方法/主要使鐵鹽水溶液與還原劑緩慢混合,並利用控制 反=系統中所含還原劑/鐵離子之莫耳數比值是約為其反應 子十里值的4〜1〇倍,讓反應系統處於過飽和狀態以促使 瞬間成核亚持績成長為奈米級含鐵金屬顆粒。再予以冷柬 乾燥後便可得粒徑均-性佳、具介孔性表面結構,且顧 比表面知介於45〜175 m2/g的奈米級含鐵金屬粒子(例如·· 奈米級零價鐵,或奈米級含鐵雙金屬粒子)成品。整體製 備成本低,且製備程序簡易,所製得奈米級含鐵金屬粒子 a ^ T比表面積而能表現極佳的反應能力特性,故確 貫能達到本發明之目的。 惟以上所述者,僅為本發明之較佳實施例而已,當不 月巨以此限定本發明會力念夕孟々岡 Χ月貫鈀之靶圍,即大凡依本發明申嗜專利 範圍及發明說明内容所作之簡單的等效變化與修飾,皆仍 屬本發明專利涵蓋之範圍内。 13 1289084 , , 【圖式簡單說明】 圖1是一步驟圖,說明本發明介孔性奈米級含鐵金屬 粒子的製備方法之一第一較佳實施例; 圖2是該第一較佳實施例之一流程簡圖; 圖3是一影像圖,說明該第一較佳實施例所製得奈米 級零價鐵成品的SEM影像; : 圖4是一曲線圖,說明該第一較佳實施例所製得奈米 φ 級零價鐵成品於比表面積分析儀所測得氮氣吸/脫附等溫曲 線; 圖5疋一曲線圖,說明該第一較佳實施例所製得奈米 級零價鐵成品於BJH模式所得顆粒表面孔洞分佈情形; 圖6是一流程簡圖,說明本發明介孔性奈米級含鐵金 屬粒子的製備方法之一第二較佳實施例; 圖7疋一影像圖,說明該第二較佳實施例所製得奈米 - 級零價鐵成品的SEM影像; φ 圖8是一曲線圖,說明該第二較佳實施例所製得奈米 級零價鐵成品於比表面積分析儀所測得氮氣吸/脫附等溫曲 線; 圖9是一曲線圖,說明該第二較佳實施例所製得奈米 級零價鐵成品於BJH模式所得顆粒表面孔洞分佈情形· 圖10是一步驟圖,說明本發明介孔性奈米級含鐵金屬 粒子的製備方法之一第二較佳實施例;以及 圖11是該第三較佳實施例之一流程簡圖。 14 1289084 【主要元件符號說明】 1 化學還原步驟 2 固液分離步驟 3 冷凍乾燥步驟 複合步驟 4

Claims (1)

1289084 十、申請專利範圍: 粒子的製備方法,依序包含 1· 一種介孔性奈米級含鐵金屬 下列步驟: -化子還原步驟,於常溫常塵下,將還原劑緩慢滴 加入鐵皿水〜夜中’且予攪拌混合以進行鐵還原反應, 並產生奈米級零價鐵顆粒,其中,混合系統中所含還原 響 劑/鐵離子之莫耳數比值是約為其反應化學計量值的 6〜10倍; 口夜;7離步驟,將反應所產生含鐵金屬顆粒予以 自水溶液分離出;以及 一冷束乾燥步驟,將固液分離出之含鐵金屬顆粒予 以乾燥後,即獲得比表面積介於45〜175平方公尺/公克 且具介孔性的奈米級含鐵金屬粒子成品。 2. 依據申請專利範圍第"員所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法’其中’於該冷;東乾燥步驟中,所獲得奈 • 米級含鐵金屬粒子成品的平均粒徑約為50〜80奈米,平 均表面孔徑約為3〜4奈米。 3. 依據中請專利範圍第2項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,混合水溶 液糸統的酸驗值介於6〜11。 4·依據申請專利範圍第3項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,用以配製 鐵鹽水溶液的鐵鹽前驅物是選自於下列物所構成之群組 :氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硝酸鐵、硝 16 1289084 碎/月油修正替_ f .—一 —— ! 酸亞鐵、溴化鐵、溴化亞鐵,以及此等之一組合。 5·依據申請專利範圍第4項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,於該化學還原步驟中,還原劑是選自於 下列物所構成之群組:侧氫化納、爛氫化鉀、侧氫化鐘 、石反酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫 氧化鋰、甲醇、乙醇、四氫化鋁鋰、銨鹽、聯氨、檸檬 酸、彳争檬酸鈉、檸檬酸鉀,以及此等之一組合。 6·依據申凊專利範圍第5項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,鐵鹽水溶 液是氣化鐵水溶液。 7·依據申請專利範圍第5項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,該化學還原步驟中,鐵鹽水溶液 是硫酸亞鐵水溶液。 8·依據申請專利範圍第6項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,還原劑是 石朋氫化納水溶液。 9·依據申請專利範圍第7項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,還原劑是 石朋氫化納水溶液。 1 〇·依據申#專利範圍第8或9項任一所述介孔性奈米級含 鐵金屬粒子的製備方法,其中,更包含一位於該化學還 原步驟與該固液分離步驟間的複合步驟,是將一具催化 II貝之非鐵金屬鹽前驅物添加入已形成有黑色零價鐵顆 粒的此合水溶液系統中,以產生多金屬型態之含鐵金屬 17 1289084 込年’月肉 修丨 優)正替樊 顆粒。 11 ·依據申凊專利範圍第1 〇項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 - 子的製備方法,其中,具催化性質之非鐵金屬鹽前驅物 是選自於下列物所構成之群組:鈀鹽、鍺鹽、鉑鹽、銥 鹽、釕鹽、餓鹽、金鹽、鎳鹽、銅鹽、錳鹽、辞鹽、鈷 •鹽、鈒鹽,以及此等之一組合。 -丨2·依據申請專利範圍第11項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 φ子的製備方法,其中,於該複合步驟中,該非鐵金屬鹽 刖驅物為姜巴鹽。 13·依據申請專利範圍第12項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該複合步驟中,所添加入鈀鹽 ㈣價鐵之重量百分比值介於1/1G〜1/3_,所形成含鐵 金屬粒子即為鐵鈀雙金屬粒子。 I4·一種介孔性奈米級含鐵金屬粒子的製備方法,依序包含 下列步驟: 一化學還原步驟,於常溫常壓下,將鐵鹽水溶液緩 慢滴加入還原劑中,且予攪拌混合以進行鐵還原反應, 並產生奈米級零價鐵顆粒,其中,混合系統中所含還原 劑/鐵離子之莫耳數比值是約為其反應化學計量值的 4〜1 0倍; 固液分離步驟,將反應所產生含鐵金屬顆粒予以 自水溶液分離出;以及 一冷凍乾燥步驟,將固液分離出之含鐵金屬顆粒予 以乾燥後,即獲得比表面積介於45〜175平方公尺/公克 18 ⑧ 1289084
且具介孔性的奈米級含鐵金屬粒子成 15·依據申請專利範圍第14項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該冷凍乾燥步驟中,所獲得奈 米級含鐵金屬粒子成品的平均粒徑約為30〜40奈米,平 均表面孔徑約為3〜4奈米。 16·依據申請專利範圍第15項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,混合水溶 液系統的酸驗值介於6〜11。 17·依據申請專利範圍第16項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,用以配製 鐵鹽水溶液的鐵鹽前驅物是選自於下列物所構成之群組 •氯化鐵、氯化亞鐵、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硝酸鐵、硝 酸亞鐵、溴化鐵、溴化亞鐵,以及此等之一組合。 18·依據申請專利範圍第I?項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,於該化學還原步驟中,還原劑是選自於 下列物所構成之群組:硼氫化鈉、硼氫化鉀、硼氫化經 、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫 氧化鋰、甲醇、乙醇、四氫化鋁鋰、銨鹽、聯氨、檸檬 酸、檸檬酸鈉、檸檬酸鉀,以及此等之一組合。 19·依據申請專利範圍第μ項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中’於該化學還原步驟中,鐵鹽水溶 液是氣化鐵水溶液。 2〇.依據申請專利範圍第18項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,該化學還原步驟中,鐵鹽水溶液 19 1289084 是硫酸亞鐵水溶液 21 ·依據申請專利範圍第19項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,還原劑是 石朋氫化鈉水溶液。 22·依據申請專利範圍第20項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該化學還原步驟中,還原劑是 石朋氫化納水溶液。
23·依據申請專利範圍第21或22項任一所述介孔性奈朱級 含鐵金屬粒子的製備方法,其中,更包含一位於該化學 還原步驟與該固液分離步驟間的複合步驟,是將一具催 化性質之非鐵金屬鹽前驅物添加入已形成有黑色零價鐵 顆粒的混合水溶液糸統中’以產生多金屬型態之含鐵金 屬顆粒。 24.依據申請專利範圍第23項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,具催化性質之非鐵金屬鹽前驅物 是選自於下列物所構成之群組:鈀鹽、铑鹽、鉑鹽、錶 鹽、釕鹽、餓鹽、金鹽、鎳鹽、銅鹽、錳鹽、鋅鹽、綠 鹽、飢鹽,以及此等之一組合。 25·依據申請專利範圍第24項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該複合步驟中,該非鐵金屬鹽 前驅物為鈀鹽。 26·依據申請專利'範圍第25項所述介孔性奈米級含鐵金屬粒 子的製備方法,其中,於該複合步驟中,所添加入把鹽 與零價鐵之重量百分比值介於1/10〜1/3000,所形成含鐵 20 ⑧ 1289084 、 . —1 ?#/月(钿修(要)正替換頁| “一… . 1 金屬粒子即為_雙金1Ή。
TW094112548A 2005-04-20 2005-04-20 Method of preparing mesoporous iron metal-containing nanoparticles TWI289084B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW094112548A TWI289084B (en) 2005-04-20 2005-04-20 Method of preparing mesoporous iron metal-containing nanoparticles
US11/406,434 US20070044591A1 (en) 2005-04-20 2006-04-19 Method for producing mesoporpus nanoscale iron-containing metal particles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW094112548A TWI289084B (en) 2005-04-20 2005-04-20 Method of preparing mesoporous iron metal-containing nanoparticles

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200637675A TW200637675A (en) 2006-11-01
TWI289084B true TWI289084B (en) 2007-11-01

Family

ID=37802214

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW094112548A TWI289084B (en) 2005-04-20 2005-04-20 Method of preparing mesoporous iron metal-containing nanoparticles

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20070044591A1 (zh)
TW (1) TWI289084B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070022839A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Changzai Chi Syntheses and applications of nano-sized iron particles
US20140004232A1 (en) 2010-12-30 2014-01-02 Uniwersytet Ekonomiczny W Poznaniu Nanoiron-based oxygen scavengers
CA2929431C (en) * 2013-11-01 2021-12-14 Council Of Scientific And Industrial Research A process for the preparation of metal nanoparticles
CN110976898B (zh) * 2019-12-12 2022-07-15 沈阳工业大学 一种软磁金属铁多孔微米线及其制备方法
CN111804930B (zh) * 2020-07-22 2022-10-14 成都理工大学 一种纳米零价铁锰双金属及其制备方法和应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5641424A (en) * 1995-07-10 1997-06-24 Xerox Corporation Magnetic refrigerant compositions and processes for making and using
US20030039857A1 (en) * 1998-04-01 2003-02-27 Zhang Wein-Xian Nanoscale particles and the treatment of chlorinated contaminants
US6777449B2 (en) * 2000-12-21 2004-08-17 Case Logic, Inc. Method of making and using nanoscale metal
US6676729B2 (en) * 2002-01-02 2004-01-13 International Business Machines Corporation Metal salt reduction to form alloy nanoparticles
US7008964B2 (en) * 2002-05-29 2006-03-07 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Contaminant removal from natural resources
US7641971B2 (en) * 2003-08-13 2010-01-05 Crane Company Metal-treated particles for remediation
US7128841B2 (en) * 2004-03-11 2006-10-31 Lehigh University Dispersed zero-valent iron colloids
TW200637796A (en) * 2005-04-20 2006-11-01 Univ Nat Sun Yat Sen A transportation method of nanoparticles suspension for multi-hole medium.
US20070022839A1 (en) * 2005-07-29 2007-02-01 Changzai Chi Syntheses and applications of nano-sized iron particles
US7635236B2 (en) * 2006-03-30 2009-12-22 Auburn University In situ remediation of inorganic contaminants using stabilized zero-valent iron nanoparticles
KR100766819B1 (ko) * 2006-10-17 2007-10-17 광주과학기술원 공기중 안정한 영가철 나노입자의 새로운 상온합성법과 그응용

Also Published As

Publication number Publication date
US20070044591A1 (en) 2007-03-01
TW200637675A (en) 2006-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yao et al. Facile synthesis of graphene-supported Ni-CeO x nanocomposites as highly efficient catalysts for hydrolytic dehydrogenation of ammonia borane
US11345608B2 (en) Method for prepareing copper-nickel cobaltate nanowire
He et al. Recent progress on mixed transition metal nanomaterials based on metal–organic frameworks for energy-related applications
CN109663608B (zh) 一种碳-钴钼双金属磷化物复合材料及其制备方法
TWI289084B (en) Method of preparing mesoporous iron metal-containing nanoparticles
Xu et al. Zinc cobalt bimetallic nanoparticles embedded in porous nitrogen-doped carbon frameworks for the reduction of nitro compounds
Yao et al. MoO x-modified bimetallic alloy nanoparticles for highly efficient hydrogen production from hydrous hydrazine
KR20190002814A (ko) 다중 가지를 갖는 금 나노입자 코어-코발트 기반 금속/유기 복합 다공체 쉘 혼성 구조체 및 그 합성방법
CN112354549A (zh) 一种金属复合物多孔纳米片制备方法
CN114210343A (zh) 一种还原氧化石墨烯负载Ru-Ni双金属纳米团簇催化材料
CN110876950B (zh) 含有金属氢氧化物的复合材料及其制备方法和用途
CN111137927A (zh) 一种钴酸镍铜纳米颗粒的制备方法及其在催化氨硼烷水解产氢上的应用
Zhao et al. Modulating zeolitic imidazolate framework-67 and its derivatives as advanced oxygen evolution reaction electrocatalysts
Zhang et al. High performance Pd x Cu y bimetal catalysts with adjustable Faraday current efficiency for nitrogen fixation
KR101049335B1 (ko) 육면체 아산화구리 분말의 제조방법
CN110835103B (zh) 一种磷酸钴铜微球的制备方法及其在催化氨硼烷水解产氢上的应用
CN1265921C (zh) 高振实密度超微球形金属镍粉的湿法制造方法
CN116786126A (zh) 一种应用到氨分解的镍硅催化剂及其制备方法
Xu et al. One-pot synthesis of lotus-shaped Pd–Cu hierarchical superstructure crystals for formic acid oxidation
Liang et al. Tailored synthesis of well-faceted single crystals of Fe 3 O 4 and their application in p-nitrophenol reduction
CN103349993A (zh) 一种合成可磁分离的氮化铁基磁性纳米光催化剂的方法
CN114082972B (zh) 一种绿色制备Rh超薄纳米片及低结晶度纳米粒子的方法
CN113594476B (zh) 一种氮化碳改性的甲醇电催化剂及其制备方法和应用
KR101044726B1 (ko) 화학환원법에 의한 미세 니켈 분말의 제조 방법
CN111924813B (zh) 一种碳复合金属磷化物及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees