本發(fā)明是關(guān)于金屬材料提純方法的，特別涉及一種用蒸發(fā)差異純化納米多孔金屬的方法。

背景技術(shù)：

納米多孔金屬是一種內(nèi)含納米孔的金屬材料，已表現(xiàn)出多種優(yōu)異的催化性能、光電性能、力學(xué)性能等，正在引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。納米多孔金屬的制備方法是將原本含有兩種或多種成分的原材料中的某種或某數(shù)種成分去掉，從而在原材料中制備出納米孔、得到納米多孔金屬。這種制備方法往往導(dǎo)致納米多孔金屬中殘留有被去成分的殘余。這種殘余導(dǎo)致所獲得的納米多孔金屬并非制備目標(biāo)的純納米多孔金屬，從而干擾了制備設(shè)計(jì)。基于此，發(fā)展一種用蒸發(fā)差異純化納米多孔金屬的方法，是本專利申請的核心思想。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，為納米多孔金屬領(lǐng)域提供一種采用蒸發(fā)差異法純化納米多孔金屬的方法。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明采用對納米多孔金屬控制升溫的方法除去其在制備過程中殘留的雜質(zhì)元素。該方法主要通過控制升溫過程，利用納米多孔金屬和雜質(zhì)元素的熔點(diǎn)不同，在未達(dá)納米多孔金屬之主材的熔點(diǎn)的溫度下，進(jìn)行高溫蒸發(fā)除去雜質(zhì)元素。因此本方法主要適用于熔點(diǎn)低于納米多孔金屬主材料的雜質(zhì)元素。而當(dāng)雜質(zhì)元素的常規(guī)熔點(diǎn)高于納米多孔金屬熔點(diǎn)時(shí)、同時(shí)雜質(zhì)元素以小于50納米的結(jié)構(gòu)存在于納米多孔金屬中，該雜質(zhì)的熔點(diǎn)相較于其塊材常規(guī)熔點(diǎn)會有顯著下降，在這種情況下，使用本方法依然可以對納米多孔金屬進(jìn)行有效提純。

一種用蒸發(fā)差異純化納米多孔金屬的方法，具有如下步驟：

(1)取一塊待純化的納米多孔金屬，分析其制備過程中存在的雜質(zhì)元素并查得相應(yīng)的熔點(diǎn)信息，且其雜質(zhì)元素常規(guī)熔點(diǎn)低于納米多孔金屬主材料的熔點(diǎn)，或者其雜質(zhì)元素的常規(guī)熔點(diǎn)雖然高于納米多孔金屬主材料的熔點(diǎn)但該雜質(zhì)元素以小于50納米的結(jié)構(gòu)存在于納米多孔金屬中；

(2)對該納米多孔金屬進(jìn)行升溫直至溫度達(dá)到雜質(zhì)元素的常規(guī)熔點(diǎn)或以上，保溫至少10分鐘后冷卻至室溫，終產(chǎn)物即為主材料純度達(dá)100％的納米多孔金屬。

所述步驟(1)的分析納米多孔金屬存在的雜質(zhì)元素的方法為EDX-能譜分析方法。

該方法適用于含有兩種以上雜質(zhì)元素的納米多孔金屬的純化。

本發(fā)明的制備方法工藝簡單、可重復(fù)性強(qiáng)、普適性高，所處理后的納米多孔金屬純度可達(dá)100％。

附圖說明

圖1是實(shí)施例1用掃描透射電鏡對熱處理前納米多孔金獲得的結(jié)構(gòu)圖片；

圖2是實(shí)施例1熱處理后納米多孔金的結(jié)構(gòu)圖片；

圖3是實(shí)施例1熱處理純化前后的納米多孔金的X射線能譜。

具體實(shí)施方式

下面通過以下具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明。實(shí)施例僅僅是示例性的，而非限制性的。

實(shí)施例1

材料種類為含銀雜質(zhì)的納米多孔金。

(1)通過硝酸腐蝕金銀合金薄膜的方法脫去合金薄膜中的銀元素，獲得納米多孔金，該納米多孔金中尚存在殘余的銀元素。金的熔點(diǎn)為1064℃，銀的熔點(diǎn)為962℃。

(2)對步驟(1)中制備的納米多孔金升溫至1064℃并保溫10分鐘，保溫完畢后冷卻至室溫即得純度為100％的納米多孔金。

通過對熱處理前和熱處理后的納米多孔金進(jìn)行掃描透射電鏡形貌分析(圖1和圖2)和X射線能譜分析(圖3)，可知納米多孔金的形貌特征沒有變化，但雜質(zhì)銀已經(jīng)被完全去除。

圖1是用掃描透射電鏡對熱處理前納米多孔金獲得的結(jié)構(gòu)圖片，該納米多孔金是將金銀合金薄膜中的銀腐蝕除去后制得，但其中仍含有少量銀殘余。

圖2是熱處理后納米多孔金的結(jié)構(gòu)圖片，其中雜質(zhì)銀已被完全去除，同時(shí)納米多孔金的結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生顯著變化。

圖3是熱處理前后的納米多孔金的X射線能譜，根這些能譜顯示熱處理前銀的質(zhì)量比是2.76％，而熱處理后其比例降為0，由此可知雜質(zhì)銀已經(jīng)被完全去除。

實(shí)施例2

材料種類為含銀雜質(zhì)的納米多孔金。

(1)通過硝酸腐蝕金銀合金薄膜的方法脫去合金薄膜中的銀元素，獲得納米多孔金。金的熔點(diǎn)為1064℃，銀的熔點(diǎn)為962℃。

(2)對步驟(1)中制備的納米多孔金升溫至銀的熔點(diǎn)962℃并保溫30分鐘，保溫完畢后冷卻至室溫即得純度為100％的納米多孔金。

同實(shí)施例1，納米多孔金的形貌特征沒有變化，但雜質(zhì)銀已經(jīng)被完全去除。

實(shí)施例3

材料種類為含雜質(zhì)鋁和鈷的納米多孔鉑。

(1)通過脫合金方法脫去合金中的鈷和鋁元素，獲得納米多孔鉑。鉑的熔點(diǎn)為1768℃，鈷的熔點(diǎn)為1495℃，鋁的熔點(diǎn)為660℃。

(2)對步驟(1)中制備的納米多孔鉑升溫至鈷的熔點(diǎn)1495℃并保溫30分鐘，保溫完畢后冷卻至室溫即得純度為100％的納米多孔鉑。

實(shí)施例4

材料種類為含雜質(zhì)鎂的納米多孔鈦.

(1)通過脫合金方法脫去合金中的鎂元素，獲得納米多孔鈦。鈦的熔點(diǎn)為1668℃，鎂的熔點(diǎn)為650℃。

(2)對步驟(1)中制備的納米多孔鈦升溫至鎂的熔點(diǎn)650℃并保溫30分鐘，保溫完畢后冷卻至室溫即得純度為100％的納米多孔鈦。

以上詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。