專利名稱：一種抗紫外線的CeO₂納米薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種抗紫外線的CM2納米薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，大量化學(xué)物質(zhì)破壞了大氣層中的臭氧層，使其吸收紫外線的能力大大降低，導(dǎo)致人類接受過(guò)量的紫外線輻射。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，紫外線對(duì)人體的傷害按波長(zhǎng)不同分為3 種UVA(波長(zhǎng)315nm 400nm)可以直達(dá)肌膚的真皮層，破壞彈性纖維和膠原蛋白纖維，將我們的皮膚曬黑；UVB (波長(zhǎng)280nm 315nm)對(duì)人體具有紅斑作用，能促進(jìn)體內(nèi)礦物質(zhì)代謝和維生素D的形成，但長(zhǎng)期或過(guò)量照射會(huì)令皮膚曬黑，并紅腫脫皮；UVC(波長(zhǎng)200nm 觀0歷) 對(duì)人體的傷害很大，短時(shí)間照射即可灼傷皮膚，長(zhǎng)期或高強(qiáng)度照射還會(huì)造成皮膚癌。紫外線的波長(zhǎng)愈短，對(duì)人類皮膚危害越大。對(duì)紫外線的屏蔽性能比較突出的無(wú)機(jī)納米氧化物材料，包括二氧化鈰、二氧化鈦、 二氧化硅等，其中二氧化鈰是一種禁帶寬度較大的紫外吸收材料，尤其對(duì)UVB吸收效果最好。目前對(duì)二氧化鈰的粉體研究較多，但對(duì)其薄膜研究較少?！禖e02納米薄膜的制備》中采用溶膠-凝膠法制備了( 納米薄膜，此方法存在以下問(wèn)題1、需要對(duì)( 納米薄膜進(jìn)行 500°C高溫處理，對(duì)基體的要求較高；2、制得的薄膜在高溫處理下容易產(chǎn)生裂痕，且透明度下降；3、工藝復(fù)雜，操作繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種抗紫外線的CM2納米薄膜的制備方法，該方法可直接得到( 納米薄膜，該膜均勻透明，不需要對(duì)膜進(jìn)行高溫處理，防止膜裂，所需原料少，工藝簡(jiǎn)單，對(duì)基體的要求較低，制膜成本低，抗紫外線性能好。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種抗紫外線納米薄膜的制備方法，其特殊之處是將Ce(NO3)3 ·6Η20固體溶于去離子水中，配成0. 002-0. 014mol/L的Ce (NO3) 3 · 6H20溶液，繼續(xù)加入H2R與CO (NH2)2,以物質(zhì)的量比計(jì)，Ce (NO3)3 · 6H20 =H2O2 =CO(NH2)2=I :0. 5-2 :2_3，攪拌使其溶解，得到前軀體溶液；將前驅(qū)體溶液投入高壓釜中，將干凈的基片放入高壓釜中，所述的基片為玻璃片或石英片，加熱到110-200°C，反應(yīng)2-llh，冷卻到室溫后，取出基片，用超聲清洗基片上的粉體，然后烘干，在基片上形成抗紫外線的( 納米薄膜。上述的反應(yīng)溫度為150-200°C。上述的反應(yīng)時(shí)間為2-證。本發(fā)明可直接得到均勻透明的CeO2納米薄膜，所需原料少，工藝簡(jiǎn)單，易于操作； 不需要對(duì)制備的薄膜進(jìn)行高溫處理，可防止膜裂，對(duì)基體的要求較低，用本發(fā)明制得的薄膜的紫外線透過(guò)率為3-12%，且將紅外光上轉(zhuǎn)換為671-675nm的可見光，可提高硅太陽(yáng)能電池效率。


圖1為實(shí)施例1中抗紫外線的( 納米薄膜的熒光光譜圖； 圖2為實(shí)施例5中抗紫外線的CM2納米薄膜的熒光光譜圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
將0. 1736gCe (NO3)3 · 6H20溶于50ml去離子水中，配成濃度為0. 008mol/L的 Ce (NO3) 3 · 6H20 溶液，繼續(xù)加入 H2O2 與 CO (NH2)2，以物質(zhì)的量比計(jì)，Ce(NO3)3 · 6H20 =H2O2 CO(NH2)2 =1 0. 5 :2，攪拌至完全溶解后得前軀體溶液，將前軀體溶液倒入高壓釜中。將干凈的玻璃片放入高壓釜中，在150°C的溫度下反應(yīng)證，冷卻到室溫后，取出玻璃片，超聲清洗玻璃片上的粉體，然后烘干，通過(guò)用島津UV-2500型紫外可見分光光度計(jì)和日立F-4500 型熒光分光光度計(jì)檢測(cè)，得到的CeO2納米膜薄對(duì)紫外線的透過(guò)率為12%，且將紅外光上轉(zhuǎn)換為674. 6nm的可見光，見圖1。實(shí)施例2
將0. 0434gCe (NO3) 3 · 6H20溶于50ml去離子水中，配成濃度為0. 002mol/L的 Ce (NO3) 3 · 6H20 溶液，繼續(xù)加入 H2O2 與 CO (NH2)2，以物質(zhì)的量比計(jì)，Ce(NO3)3 · 6H20 =H2O2 CO(NH2)2=I 1 :2，攪拌至完全溶解后得前軀體溶液，將前軀體溶液倒入高壓釜中。將清洗好的玻璃片放入高壓釜中，在130°C的溫度下反應(yīng)》1，冷卻到室溫后，取出玻璃片，超聲清洗玻璃片上的粉體，然后烘干，通過(guò)用島津UV-2500型紫外可見分光光度計(jì)和日立F-4500型熒光分光光度計(jì)檢測(cè)，得到的CeO2納米膜薄對(duì)紫外線的透過(guò)率為10%，且將紅外光上轉(zhuǎn)換為 674. Inm的可見光。實(shí)施例3
將0. 2387gCe (NO3) 3 · 6H20溶于50ml去離子水中，配成濃度為0. 011mol/L的 Ce (NO3) 3 · 6H20 溶液，繼續(xù)加入 H2O2 與 CO(NH2)2，以物質(zhì)的量比計(jì)，Ce(NO3)3 · 6H20 =H2O2 CO(NH2)2=I 1 :2. 4，攪拌至完全溶解后得前軀體溶液，將前軀體溶液倒入高壓釜中，將清洗好的石英片放入高壓釜中，在110°C的溫度下反應(yīng)llh，冷卻到室溫后，取出石英片，超聲清洗石英片上的粉體，然后烘干，通過(guò)用島津UV-2500型紫外可見分光光度計(jì)和日立F-4500 型熒光分光光度計(jì)檢測(cè)，得到的CeO2納米膜薄對(duì)紫外線的透過(guò)率為7%，且將紅外光上轉(zhuǎn)換為673. 2nm的可見光。實(shí)施例4
將0. 1085gCe (NO3)3 · 6H20溶于50ml去離子水中，配成濃度為0. 005mol/L的 Ce (NO3) 3 · 6H20 溶液，繼續(xù)加入 H2O2 與 CO(NH2)2，以物質(zhì)的量比計(jì)，Ce(NO3)3 · 6H20 =H2O2 CO(NH2)2=I :1.5 :2.8，攪拌至完全溶解后得前軀體溶液，將前軀體溶液倒入高壓釜中，將清洗好的石英片放入高壓釜中，在180°C的溫度下反應(yīng)3h，冷卻到室溫后，取出石英片，超聲清洗石英片上的粉體，然后烘干，通過(guò)用島津UV-2500型紫外可見分光光度計(jì)和日立 F-4500型熒光分光光度計(jì)檢測(cè)，得到的( 納米膜薄對(duì)紫外線的透過(guò)率為3%，且將紅外光上轉(zhuǎn)換為671. 5nm的可見光。實(shí)施例5
將0. 3038gCe (NO3) 3 · 6H20溶于50ml去離子水中，配成濃度為0. 014mol/L的Ce (NO3) 3 · 6H20 溶液，繼續(xù)加入 H2O2 與 CO (NH2)2，以物質(zhì)的量比計(jì)，Ce(NO3)3 · 6H20 =H2O2 CO(NH2)2=I 2 :3，攪拌至完全溶解后得前軀體溶液，將前軀體溶液倒入高壓釜中，將清洗好的石英片放入高壓釜中，在200°C的溫度下反應(yīng)2h，冷卻到室溫后，取出石英片，超聲清洗石英片上的粉體，然后烘干，通過(guò)用島津UV-2500型紫外可見分光光度計(jì)和日立F-4500型熒光分光光度計(jì)檢測(cè)，得到的( 納米膜薄對(duì)紫外線的透過(guò)率為5%，且將紅外光上轉(zhuǎn)換為 672nm的可見光，見圖2。
權(quán)利要求
1.一種抗紫外線的CeA納米薄膜的制備方法，其特征在于將Ce(NO3)3 · BH2O固體溶于去離子水中，配成0. 002-0. 014mol/L的Ce (NO3)3 · 6H20溶液，繼續(xù)加入H2R與CO (NH2)2， 以物質(zhì)的量比計(jì)，Ce (NO3)3 · 6H20 =H2O2 =CO(NH2)2=I 0. 5-2 :2_3，攪拌使其溶解，得到前軀體溶液；將前驅(qū)體溶液投入高壓釜中，將干凈的基片放入高壓釜中，所述的基片為玻璃片或石英片，加熱到110-200°C，反應(yīng)2-llh，冷卻到室溫后，取出基片，用超聲清洗基片上的粉體， 然后烘干，在基片上形成抗紫外線的( 納米薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線的( 納米薄膜的制備方法，其特征在于反應(yīng)溫度為 150-2000C ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗紫外線的CM2納米薄膜的制備方法，其特征在于反應(yīng)時(shí)間為2-5h0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗紫外線的CeO2納米薄膜的制備方法，該方法是以潔凈的玻璃片和石英片為基片，以Ce(NO3)3·6H2O和CO(NH2)2為原料配制前軀體，以H2O2為氧化劑，在110-200℃的溫度條件下反應(yīng)2-11h，制備具有抗紫外線性能的CeO2納米薄膜。本發(fā)明可直接得到均勻透明的CeO2納米薄膜，所需原料少，對(duì)基體的要求較低，工藝簡(jiǎn)單，易于操作；不需要對(duì)制備的薄膜進(jìn)行高溫處理，可防止膜裂，用本發(fā)明制得的薄膜的紫外線透過(guò)率為3-12%，且將紅外光上轉(zhuǎn)換為671-675nm的可見光，可提高硅太陽(yáng)能電池效率。
文檔編號(hào)C03C17/23GK102276160SQ20111012698
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月17日
發(fā)明者劉玉靜, 劉連利, 周麗, 孫彤, 王莉麗 申請(qǐng)人:渤海大學(xué)