专利名称：纳米尺寸钠金属粉末及其制备方法
技术领域：
本项发明涉及纳米尺寸钠金属粉末及其制备方法。在温和条件下，碱金属与多环芳烃生成有机中间体，将其真空热解得到纳米尺寸碱金属粉末。
背景技术：
纳米材料晶粒小、晶界多，具有表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应等，在磁性、非线形光学、光发射、光吸收、光电导、导热性、催化、化学活性、敏感特性、电学及力学等方面表现出独特的性能(师昌绪，李恒德，周廉.材料科学与工程手册[M].北京化学工业出版社，20042-41)，在机械、电子、化工、医药、纺织和军工等方面具有广泛的应用价值。金属钠可作为导热剂、有机合成还原剂，还在能源电池等方面有广泛的应用价值。
纳米材料的制备是纳米科技的基础。纳米材料的制备通常分为物理方法和化学方法。化学法主要通过适当的化学反应，从分子、原子出发制备纳米材料。目前尚未见到有关纳米金属钠粉末及其制备方法的文献报道。
发明内容
本项发明的目的是提供一种在0～50℃和常压的条件下，在有机溶剂中金属钠与多环芳烃生成金属有机中间体，在40～85℃条件下将其真空热解得到纳米尺寸金属钠粉末的方法。
本项发明方法可用反应式表示为
有机溶剂是四氢呋喃或1，4-二氧六环中的任意一种。优选的是四氢呋喃。
多环芳烃是萘或蒽中的任意一种。优选的是萘。
纳米尺寸钠粉末比商品钠化学活性高，遇到空气燃烧。
图1是金属钠粉末的透射电镜照片。
具体实施例方式
下面通过具体实例对本项发明提供的纳米尺寸金属钠粉末及其制备方法作进一步说明。
商品片状金属钠(北京朝阳区八里庄化工厂)，剪成小片，称取约0.6g(26mmol)、萘1.7g(13mmol)置于一个反应瓶中，加入12mL四氢呋喃，油浴恒温45℃，打开电磁搅拌器，反应几分钟有黑色的萘钠金属有机中间体生成。反应48小时后将有机中间体转移到热解管中，进行真空热解(40～85℃)2-3小时，当萘全部升华，瓶底留下黑色的金属钠粉末。用日本理学JEM-1200 EX透射电镜测定基本颗粒尺寸在5～40nm范围内。全部反应在惰性气体保护下进行。
纳米尺寸钠粉末化学活性极高，遇到空气燃烧。在常压、40～120℃与氢气反应2-4小时生成纳米氢化钠，用日本理学JEM-1200 EX透射电镜测定基本颗粒尺寸在20～50nm范围内。相同情况下，商品金属钠在380℃左右氢气流中(《无机化学》大连理工大学无机化学教研室编高等教育出版社2002年5月p359)或250-265℃、10atm的氢气(Sullivan，E.A.；Wade，R.C.，inKirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，Vol.12，3rd Ed.，John Wiley& Sons，New York，1980，P.772.；2nd Ed.，Vol.11.1966，P.202.)才会发生反应生成普通尺寸的氢化钠。
权利要求
1.纳米尺寸金属钠粉末，其特征是基本颗粒尺寸在5～40nm范围内，活性极高。
2.纳米尺寸金属钠粉末的制备方法，其特征是在惰性气体保护下，0～50℃和常压条件下，钠块与萘或蒽其中一种，在四氢呋喃或1，4-二氧六环其中一种的有机溶剂中，立刻生成黑色的有机中间体，经过48小时反应后，将其在40～85℃真空热解2-3小时得到纳米尺寸的钠粉末。
3.按照权利要求2所述的方法，其特征在于有机配体是萘。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于有机溶剂是四氢呋喃。
5.纳米尺寸金属钠粉末的用途，在常压、40～120℃条件下与氢反应2-4小时，生成基本颗粒尺寸在20～50nm范围内的氢化钠。
全文摘要
本发明涉及纳米尺寸钠金属粉末及其制备方法。在0～50℃和常压条件下，有机溶剂中钠块与多环芳烃反应生成金属有机中间体，将其在40～85℃真空热解得到纳米尺寸的金属钠粉末。透射电镜测定基本颗粒尺寸在10～40nm范围内。纳米尺寸钠金属粉末化学活性高，在常压40～120℃条件下与氢反应2－4小时，生成基本颗粒尺寸在20～50nm范围内的氢化钠。
文档编号B22F9/30GK1943928SQ200510106168
公开日2007年4月11日 申请日期2005年10月8日 优先权日2005年10月8日
发明者范荫恒, 孙铁铮, 廖世健, 徐杰 申请人:辽宁师范大学