一種層狀稀土氧化物材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于層狀材料領(lǐng)域，具體為一種層狀稀土氧化物材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]自20世紀(jì)60年代稀土氧化物實現(xiàn)高純化后，稀土發(fā)光材料的發(fā)展有了重大突破，尤其在氫能源利用、電子計算機、影像熒光粉及激光通訊等方面發(fā)展迅猛"稀土發(fā)光幾乎覆蓋了整個固體發(fā)光的范疇。稀土發(fā)光材料廣泛應(yīng)用在照明、顯示和檢測三大領(lǐng)域，形成了很大的工業(yè)生產(chǎn)和消費市場規(guī)模，并正向著新興領(lǐng)域拓展。稀土化合物的功能和應(yīng)用技術(shù)是21世紀(jì)化學(xué)化工的重要研究課題，而發(fā)光是稀土化合物光、電、磁三大功能中最突出的功能，因此稀土發(fā)光材料的研究具有格外重要的意義。
[0003]稀土發(fā)光材料的發(fā)光譜帶窄，色純度高，色彩鮮艷；光吸收能力強，轉(zhuǎn)換效率高；發(fā)射波長分布區(qū)域?qū)?；而且熒光壽命從納秒到毫秒，達到6個數(shù)量級；物理和化學(xué)性能穩(wěn)定，耐高溫，能承受大功率電子束，高能輻射和強紫外光的作用，正是這些優(yōu)異的性能，使稀土化合物成為探尋高技術(shù)材料的主要研究對象。稀土離子雖然具有許多發(fā)光優(yōu)點，但是其在近紫外光區(qū)吸光系數(shù)很小，發(fā)光效率很低，這樣使得無機稀土發(fā)光材料發(fā)光強度很低，導(dǎo)致其應(yīng)用受到了很大的限制。無機層狀材料是一類結(jié)構(gòu)高度有序、且具有多種優(yōu)異功能的新型材料，尤其是陰離子型層狀材料，主體層板上金屬離子的均勻分布以及構(gòu)筑單元和結(jié)構(gòu)的多元化和可調(diào)控性，使得這類材料可作為新型高性能催化材料、生物材料、電子材料、吸波材料、環(huán)保材料等，廣泛服務(wù)于國民經(jīng)濟各領(lǐng)域中。層狀稀土氫氧化物L(fēng)EuH作為一種新型無機層狀功能材料，兼顧了稀土離子及層狀材料的優(yōu)點，不僅擴充了層狀材料的范圍，同時其材料本身(尤其是主體層板)也具有發(fā)光、催化等特性，使其在相應(yīng)的領(lǐng)域中有著潛在的應(yīng)用價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是合成一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機層狀功能材料一一層狀稀土氫氧化物L(fēng)EuH，層板上由稀土元素組成，層間具有陰離子可調(diào)性。根據(jù)稀土離子具有半徑相似的特點以及層板上的三價稀土金屬離子可以被其他稀土離子同晶取代的可能性，從而實現(xiàn)了層板化學(xué)組成可調(diào)性，使其具有了微觀均勻性的特點，。
[0005]本發(fā)明所涉及的層狀稀土氫氧化物L(fēng)EuH的合成制備，本發(fā)明將EuCl3.6H20晶體的水溶液和KOH的水溶液在一定溫度的油浴中反應(yīng)制得。其特征是:該合成工藝包括如下步驟:
[0006]EuCl3.6Η20晶體的制備:將Eu2O3中加入適量的濃HCl使之溶解，再通過不斷地向溶液中加無水乙醇趕走過量的HCl，當(dāng)溶液pH達到3?4之間時，停止。再將溶液旋蒸，得到 EuCl3.6H20 晶體。
[0007]層狀稀土氫氧化物L(fēng)EuH的合成:將EuCl3.6H20晶體的水溶液和KOH的水溶液混合，在油浴中加熱反應(yīng)，溫度先在60°C下反應(yīng)12h，再將溫度升高到100°C反應(yīng)24h，得到反應(yīng)液。再將反應(yīng)液洗滌，離心，干燥得到產(chǎn)物。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點與效果是:該層板上由稀土元素組成，層間具有陰離子可調(diào)性，實現(xiàn)了層板化學(xué)組成的可調(diào)性，使其具有了微觀均勻性的特點；該層狀材料本身(尤其是主體層板)也具有發(fā)光、催化等特性，在稀土發(fā)光領(lǐng)域中也有著潛在的應(yīng)用價值。
【附圖說明】
[0009]為讓本發(fā)明的制備步驟明顯易懂，附圖的說明如下:
[0010]圖1圖示了依照本發(fā)明一實施方式的一種制備流程圖。
【具體實施方式】
[0011]下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0012]實施例:
[0013]首先制備EuCl3.6Η20晶體:取5.20Ig Eu2O3,向其中加入適量的濃HCl使之溶解，再通過不斷地向溶液中加無水乙醇趕走過量的HC1，過程中不斷地攪拌，加熱，并隨時測其PH值，當(dāng)溶液pH達到3?4之間時，停止加熱攪拌。再將溶液移入燒瓶中，旋蒸至出現(xiàn)結(jié)晶，得到EuCl3.6H20晶體。
[0014]層狀稀土氫氧化物L(fēng)EuH的合成:取3.6642g晶體溶于雙蒸水中，取1.1220g溶于雙蒸水中，將KOH的溶液緩慢的加入到EuCl3.6H20的溶液中，超聲處理lOmin。在油浴中加熱反應(yīng)，溫度先在60°C下反應(yīng)12h，再將溫度升高到100°C反應(yīng)24h，得到白色的反應(yīng)液。將反應(yīng)液用雙蒸水洗滌，離心3遍，將得到的產(chǎn)物放入50°C的烘箱中，干燥12h得到層狀稀土氫氧化物L(fēng)EuH。
【主權(quán)項】
1.一種層狀材料的合成方法，其特征在于，所述層狀材料由EuCl 3.6H20晶體的水溶液和KOH的水溶液在一定溫度的油浴中反應(yīng)制得。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀材料，其特征在于，所述的EuCl3.6H20晶體是先通過將Eu203中加入適量的濃HC1使之溶解，再通過不斷地向溶液中加無水乙醇趕走過量的HC1，當(dāng)溶液pH達到3?4之間時，停止。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備EuCl3.6H20晶體的方法，其特征在于，所述的pH —定的溶液再通過旋蒸，得到EuC13.6H20晶體。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀材料，其特征在于，所述的反應(yīng)油浴的溫度為先在60°C下反應(yīng)12h，再將溫度升高到1(KTC反應(yīng)24h，得到反應(yīng)液。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的層狀材料的制備方法，其特征在于，所述的反應(yīng)液通過洗滌，離心，干燥得到產(chǎn)物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層狀材料，其特征在于，所述的EuCl3.6H20晶體和KOH的摩爾比為1:2。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種層狀稀土氧化物材料的制備，所述的層狀材料由EuCl3·6H2O晶體的水溶液和KOH的水溶液在一定溫度的油浴中反應(yīng)制得。所得的層狀稀土氫氧化物(LEuH)是一類具有層狀結(jié)構(gòu)的新型無機層狀功能材料，層板上由稀土元素組成。層間具有陰離子可調(diào)性，即利用LRHS層間陰離子的交換性，將所需插入的陰離子與LEuH前驅(qū)體的層間陰離子NO3-進行交換，從而得到LEuH插層產(chǎn)物。該層狀稀土氧化物具有很好的應(yīng)用前景。
【IPC分類】C01F17/00
【公開號】CN105271352
【申請?zhí)枴緾N201510711629
【發(fā)明人】王娜
【申請人】天津市紅特順科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月27日