阅读说明：本技术 一种制备氟化镁钠的方法 (Method for preparing sodium magnesium fluoride ) 是由 许云青 王海增 于 2018-07-11 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种制备氟化镁钠的方法,分别以乙二胺四乙酸二钠盐、氟化钠、氯化镁或氯化钠、氟化钠、氯化镁为原料,包括以下步骤：配0.1 mol/L EDTA-2Na、NaCl水溶液,1 mol/L MgCl<Sub>2</Sub>水溶液,0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐；向反应釜中先加EDTA-2Na或NaCl水溶液；搅拌下加MgCl<Sub>2</Sub>水溶液；滴加NaF水溶液,调pH,陈化,离心,洗涤,干燥,即得氟化镁钠成品。本发明制得的氟化镁钠结晶度高,有规则的立方体、空心球,粒径在1～3微米,且粒径大小分布均匀。本发明制备工艺和实验设备简单、原料易得、能耗低、操作方便、可重复性高,有较好的经济效益。(The invention relates to a method for preparing magnesium fluoride sodium, which respectively takes ethylene diamine tetraacetic acid disodium salt, sodium fluoride and magnesium chloride or sodium chloride, sodium fluoride and magnesium chloride as raw materials and comprises the following steps: preparing 0.1 mol/L EDTA-2Na, NaCl aqueous solution, 1 mol/L MgCl 2 Respectively putting the aqueous solution and 0.5 mol/L NaF aqueous solution into four metering tanks; firstly, adding EDTA-2Na or NaCl aqueous solution into a reaction kettle; adding MgCl under stirring 2 An aqueous solution; and (3) dropwise adding a NaF aqueous solution, adjusting the pH value, aging, centrifuging, washing and drying to obtain a finished product of the sodium magnesium fluoride. The magnesium fluoride sodium prepared by the method has high crystallinity, is regular cubes and hollow spheres, has the particle size of 1-3 microns, and is uniform in particle size distribution. The preparation process and experimental equipment are simple, raw materials are easy to obtain, energy consumption is low, operation is convenient, repeatability is high, and good economic benefits are achieved.)

一种制备氟化镁钠的方法

技术领域

本发明属于无机材料合成领域，涉及一种氟化镁钠的制备方法，尤其涉及分别以乙二胺四乙酸二钠盐、氟化钠、氯化镁和氯化钠、氟化钠、氯化镁为原料，合成不同形貌氟化镁钠的生产方法。

背景技术

合成先进材料、改进合成方法、简化合成路线、降低合成成本一直是从事合成工作的科研人员追求的目标。钙钛矿型复合金属氟化物因其具有光致发光性、离子导电性、铁磁性、热稳定性高、透射率高、折射率低等特点可用作激光光学材料，制作新型固体激光器、X射线存贮材料、光激励材料、闪烁材料、显示材料和信息运输材料等。而氟化镁钠作为一种典型的钙钛矿型复合金属氟化物，其能带间隙为5.90 eV，是一种间接宽带系绝缘体，也是一种很好的可用于紫外区域的光学材料，可以作为抗反射涂层材料。同时氟化镁钠作为一种典型的钙钛矿结构基质，容易掺入二价和三价激活粒子，具有良好的光学均匀性、熔点低、各向同性、光学透明度高等特点，是一种良好的激光基体材料。MgSiO₃是地球下地幔的主要组成部分，NaMgF₃与MgSiO₃既是等电子体又具有相同结构，钙钛矿结构NaMgF₃经历与钙钛矿结构MgSiO₃相同的相变过程，可作为研究PPV结构性质（包括其离）的替代路线。经光催化降解实验表明氟化镁钠具有光催化活性，可以有效降解水溶性染料，可应用于空气净化、保洁除菌、污水处理、纺织品行业等方面。

目前氟化镁钠的制备方法主要有固相法、微乳液法、溶剂热法、直接沉淀法和乙二醇回流法，制备的氟化镁钠主要是纳米球和微米立方体。其中，固相法设备简单，反应时间短，但反应温度高，能耗大，最主要的是难以排除高温固相法的主要缺陷即产品容易被污染。微乳液法需要使用大量有机溶剂，成本高、环境不友好。溶剂热法制得结晶良好，均匀类球形纳米氟化镁钠，但所得的氟化镁钠，在红外表征时观察到有油酸存在，且反应时间比较长。直接沉淀法方法简单，产物结晶好，但原料利用率低且不能实现晶体形貌的控制。回流法反应时间比较短、反应温度比较低，但需要大量有机试剂，成本较高且环境不友好。

本发明分别以常见乙二胺四乙酸二钠盐、氟化钠、氯化镁和氯化钠、氟化钠、氯化镁为反应原料，在温度比较低的条件下直接制得微米立方体结构和空心球结构的氟化镁钠的反应还未见报道。

发明内容

本发明目的是针对现有的制备氟化镁钠的方法工艺复杂、反应温度高、反应时间长、原料利用率低、形貌不可控制等不足，提供一种氟化镁钠合成新方法，降低成本，缩短反应时间，提高产品质量，控制产物形貌。为解决以上问题，本发明涉及一种制备氟化镁钠的新方法，分别以乙二胺四乙酸二钠盐、氯化镁、氟化钠和氯化钠、氯化镁、氟化钠为原料，包括以下步骤：

方法一：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）再加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH；

（6）陈化，离心，洗涤，干燥，收集产品；

方法二：用NaCl水溶液代替EDTA-2Na水溶液，其他条件相同。

上述方案中，步骤（3）中，EDTA-2Na和MgCl₂的物质的量之比为1:1，NaCl和MgCl₂的物质的量之比为2:1。

上述方案中，步骤（4）中，MgCl₂和NaF物质的量之比为1:3。

上述方案中，步骤（5）中，pH为5～9。

上述方案中，步骤（6）中，反应温度为80～160℃，陈化时间为2～36 h。

本发明中所选用的原料大多都是廉价易得的原料，毒性低，反应温度低，时间短，能耗小，可节约成本，提高经济效益。本发明的制备工艺流程短、设备简单、操作方便，有望实现工业化生产。所制得的氟化镁钠为形貌规则的立方体和空心球结构，粒径在1～3微米之间，粒径大小分布均匀，产物纯度高。本发明制备的氟化镁钠将在光学、物理学、医学和地理学等领域有较好的应用前景。

附图说明

图1为本方法的工艺流程图；

图2为不同实施方式制得的氟化镁钠的XRD图：(a) 为实施方式2，(b)为实施方式10；

图3为不同实施方式制得的氟化镁钠的SEM图：(a) 为实施方式1，(b)为实施方式2，(c)为实施方式3，(d)为实施方式4，(e) 为实施方式5， (f) 为实施方式6， (g) 为实施方式7，(h) 为实施方式10。

具体实施方式

实施方式1：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门a向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=9；

（6）80℃下陈化2 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式2：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门a向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=9；

（6）80℃下陈化12 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式3：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门a向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=9；

（6）80℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式4：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门a向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=9；

（6）120℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式5：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门a向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=9；

（6）160℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，60℃真空干燥12 h，收集产品。

实施方式6：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门a向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=5；

（6）120℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式7：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门a向反应釜中先加入一定体积EDTA-2Na水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=7；

（6）120℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式8：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门b向反应釜中先加入一定体积NaCl水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=5；

（6）120℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式9：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门b向反应釜中先加入一定体积NaCl水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=7；

（6）120℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。

实施方式10：

（1）配制0.1 mol/L EDTA-2Na水溶液，0.1 mol/L NaCl水溶液，1 mol/L MgCl₂水溶液，0.5 mol/L NaF水溶液分别放入四个计量罐A、B、C、D中；

（2）打开阀门b向反应釜中先加入一定体积NaCl水溶液；

（3）打开阀门c加一定体积的MgCl₂水溶液，搅拌；

（4）打开阀门d缓慢滴加一定体积的NaF水溶液，搅拌；

（5）调pH=9；

（6）120℃下陈化24 h，离心，用蒸馏水洗涤3次，无水乙醇洗涤2次，干燥，收集产品。