專利名稱：一種高純納米氧化銪粉體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米稀土材料制備領(lǐng)域，特別涉及一種高純納米氧化銪粉體的制備方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)納米稀土氧化物粉體的化學(xué)法制備開(kāi)展了廣泛的實(shí)驗(yàn)室研究，主要有化學(xué)沉淀法(反應(yīng)物濃度低、廢水量大、固液分離困難)、熱分解法、溶膠-凝膠法(成本高、周期長(zhǎng)、產(chǎn)率低)、醇鹽水解法(醇鹽成本高且需在無(wú)水條件下搡作)、低溫燃燒合成，噴霧熱分解法(設(shè)備投資大，生成的粉體收集較困難)、水熱法和室溫固相法等。
化學(xué)沉淀法包括堿式鹽或氫氧化物沉淀法(無(wú)定型膠狀沉淀的洗滌、過(guò)濾困難，產(chǎn)物純度下降)、碳酸鹽沉淀法、草酸鹽沉淀法，尿素水解均相沉淀法(反應(yīng)物濃度低、廢水量大、固液分離困難)。沉淀法具有原料成本低、設(shè)備簡(jiǎn)單，顆粒均勻等優(yōu)點(diǎn),但沉淀法工藝也具有一些缺點(diǎn),如固液分離困難，在沉淀、干燥和煅燒過(guò)程中容易形成團(tuán)聚等。
以不同的前驅(qū)體熱分解制備納米稀土氧化物也有許多報(bào)道，有以檸檬酸類的稀土羧酸配合物溶液、非晶態(tài)稀土配合物為前驅(qū)體，王增林等在一定壓力的水蒸氣下熱分解十四種稀土草酸鹽均得到相應(yīng)的稀土納米氧化物，但工藝復(fù)雜，條件難于控制。國(guó)內(nèi)外單獨(dú)關(guān)于納米氧化銪粉體制備的文章很少，國(guó)內(nèi)銪侯文華等以尿素為沉淀劑，釆
用"熱冷交替"方式，均相沉淀法制備了單分散的球形納米氧化銪粒子(化學(xué)學(xué)報(bào)，2000,58:683-687)，國(guó)外有G. Wakefield等釆用溶膠沉淀法在甲醇體系里制備了小于50nm氧化銪粒子(Journal ofColloid and Interface Science, 1999， 215:179—182 ),以上兩篇文獻(xiàn)報(bào)道的制備方法均不具備工業(yè)化前景。
關(guān)于超細(xì)或納米稀土氧化物制備的專利不少。申請(qǐng)?zhí)?00310110306的中國(guó)專利將沉淀劑堿性檸檬酸銨溶液加入到硝酸稀土溶液，得到絮狀沉淀，經(jīng)過(guò)濾、洗滌、煅燒，得到納米氧化物；申請(qǐng)?zhí)?00810033027的中囯專利公開(kāi)了氧化銪紅色熒光粉制備方法，該法采用昂貴的自己合成的有機(jī)配體與硝酸稀土配位得到粘稠的稀土有機(jī)前驅(qū)體，不具工業(yè)化前景；申請(qǐng)?zhí)?1108144的中國(guó)專利公開(kāi)了納米稀土氧化物的生產(chǎn)方法，在稀土氯化物ReCb溶液中，加入堿性溶液產(chǎn)生沉淀物，將作為表面修飾劑的醇類物質(zhì)加入清洗干燥后的沉淀物，攪拌均勻后，加熱分解，粉碎過(guò)篩，即得到納米稀土氧化物Re203;申請(qǐng)?zhí)?2115326的中國(guó)專利公開(kāi)了沉淀法納米稀土氧化物的生產(chǎn)方法，該法通過(guò)向稀土碳酸鹽沉淀濾餅加入表面活性劑，加熱，劇烈攪拌，形成固體泡沬，干燥，煅燒得到納米稀土氧化物粉體；目前尚未有關(guān)于可溶性結(jié)晶羧酸銪直接熱分解制備納米氧化銪的報(bào)道。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種制備納米氧化銪粉體的新方法。 本發(fā)明所述的方法按如下步驟進(jìn)行
(1) 用一元羧酸溶解高純碳酸銪或氧化銪或氫氧化銪，形成澄清透明的羧酸銪溶
液；
(2) 將澄清的羧酸銪溶液在70 11(TC溫度下濃縮，冷卻，至出現(xiàn)結(jié)晶為止，分 離結(jié)晶體，母液進(jìn)行下一次濃縮(循環(huán)濃縮)；
(3) 將分離得到的羧酸銪晶體烘干；
(4) 烘干的晶體在700- 1100。C溫度下，煅燒l-4小時(shí)，即得到粒徑30 80nm 的氧化銪粉體。
本發(fā)明所述的一元羧酸為碳原子數(shù)大于2的一元羧酸。
本發(fā)明改變了超細(xì)或納米稀土氧化銪粉體主要通過(guò)碳酸稀土、草酸稀土、氫氧化 稀土或稀土的非晶態(tài)配合物凝膠等不溶物前驅(qū)體熱分解制備的傳統(tǒng)方法，克服了沉淀 法洗滌和固液分離困難以及沉淀干燥煅燒后粉體結(jié)塊團(tuán)聚的難題，同時(shí)避免了溶膠-凝膠法生成凝膠干燥周期長(zhǎng)(達(dá)數(shù)天)、得到粉體量少、純度下降和團(tuán)聚嚴(yán)重的問(wèn)題。 本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備原料常見(jiàn)、制備成本低、產(chǎn)物純度高、分散性好，易于實(shí) 現(xiàn)與常見(jiàn)的鹽酸體系稀土萃取分離工藝銜接的工業(yè)化生產(chǎn)。


圖1為實(shí)施例所述的納米氧化銪的透射電鏡照片。 圖2為實(shí)施例所述的納米氧化銪的X射線粉末衍射圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例
取5.00g氧化銪、40ml濃度為500 g/L的丙酸溶液，加入燒杯中，7(TC溫度下， 邊攪拌，邊溶解，溶液完全澄清透明后，加入真空濃縮罐，IO(TC溫度下進(jìn)行濃縮，至 出現(xiàn)結(jié)晶為止，然后放罐，分離結(jié)晶體。母液進(jìn)行下一次濃縮(循環(huán)濃縮)。在熱風(fēng)或 真空干燥器將濃縮后晶體烘干，室溫下，放入馬弗爐，升溫至90(TC,保溫4小時(shí)， 斷電，隨爐冷卻至室溫，即得納米氧化銪粉體。圖1為納米氧化銪的透射電鏡照片， 圖2為納米氧化銪的X射線粉末衍射圖。
權(quán)利要求
1、一種高純納米氧化銪粉體的制備方法，其特征是用一元羧酸溶解高純碳酸銪或氧化銪或氫氧化銪，形成澄清的羧酸銪溶液，再將澄清的羧酸銪溶液在70～110℃溫度下濃縮，冷卻，至出現(xiàn)結(jié)晶，分離結(jié)晶體，然后將晶體烘干，再在700～1100℃溫度下煅燒1～4小時(shí)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其特征是所述的一元羧酸為碳原子數(shù)大于2。
全文摘要
一種高純納米氧化銪粉體的制備方法，其特征是用一元羧酸溶解高純碳酸銪或氧化銪或氫氧化銪，形成澄清的羧酸銪溶液，再將澄清的羧酸銪溶液在70～110℃下濃縮，冷卻，至出現(xiàn)結(jié)晶，分離結(jié)晶體，然后將晶體烘干，再在700～1100℃煅燒1～4小時(shí)，本發(fā)明克服了沉淀法洗滌和固液分離困難以及沉淀干燥煅燒后粉體結(jié)塊團(tuán)聚的難題，同時(shí)避免了溶膠-凝膠法生成凝膠干燥周期長(zhǎng)(達(dá)數(shù)天)、得到粉體量少、純度下降和團(tuán)聚嚴(yán)重的問(wèn)題。本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單、設(shè)備原料常見(jiàn)、制備成本低、產(chǎn)物純度高、分散性好，易于實(shí)現(xiàn)與常見(jiàn)的鹽酸體系稀土萃取分離工藝銜接的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C01F17/00GK101462761SQ20091011482
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者陳偉凡 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)