本發(fā)明屬于納米技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種水熱合成具有微米六棱柱形貌的NaErF₄微納米材料的方法。

背景技術(shù)：

目前，由于材料的性質(zhì)與晶體的形貌尺寸和維度有密切關(guān)系，因此納/微米材料的控制合成在現(xiàn)代化學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域具有重要意義。由于晶體結(jié)構(gòu)和材料成分的復(fù)雜性，人們做了大量工作探索制備各種無機(jī)材料的最好方法，最近，在各種合成材料的方法中，環(huán)境友好的合成策略如熔鹽法水熱法和模板法已逐漸被認(rèn)為是可行的技術(shù)。尤其是水熱方法制備具有各種可控形貌和結(jié)構(gòu)的無機(jī)材料時具有有效和簡便的的優(yōu)點。

但是從應(yīng)用的角度考慮，合成的納米材料不但要具有理想的成分、可調(diào)節(jié)的尺寸形貌和結(jié)構(gòu)，而且要用綠色環(huán)境友好的方法進(jìn)行合成和組裝 因此，發(fā)展一種溫和更可控的方法制備新穎結(jié)構(gòu)的材料具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種水熱合成具有微米六棱柱形貌的NaErF₄微納米材料的方法。本發(fā)明水熱合成具有微米六棱柱形貌的NaErF₄微納米材料的方法具有操作簡單方便，重復(fù)性好，溫度要求低、成本低等優(yōu)點；本發(fā)明制備方法制備的NaErF₄微納米材料具有微米六棱柱形貌，無雜質(zhì)。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為。

一種水熱合成具有微米六棱柱形貌的NaErF₄微納米材料的方法，包括。

（1）將螯合劑倒入盛有蒸餾水的燒杯a中，電磁攬拌10-15min至燒杯內(nèi)溶液變渾濁制備成螯合劑水溶液備用。

（2）將NaF倒入盛有蒸餾水燒杯b中，電磁攬拌5-10min，至NaF完全溶解，配制成NaF溶液備用。

（3）將Er₂O₃放入盛有蒸餾水的燒杯c中，再加入配位劑配制溶液PH值為2-4，然后加熱攪拌，攪拌速率為500-600rpm/min，攪拌時間10-20min，溶液至近干。

（4）將步驟（1）制備的螯合劑水溶液和步驟（2）制備的NaF溶液加入燒杯c中并攪拌均勻，所得的混合溶液的起始離子摩爾比n(Er³⁺):n(F^-)=1:6-8。

（5）上述步驟（4）所得到的混合溶液倒入準(zhǔn)備好的聚四氟乙稀內(nèi)襯中，加水填充至溶積的70%-80%，再用稀硝酸和NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的PH值至設(shè)定值。

（6）將聚四氟乙稀內(nèi)襯密封在不繡鋼反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入烘箱中，反應(yīng)溫度為120-200℃下反應(yīng)20-28h時間，當(dāng)反應(yīng)釜自然冷卻到室溫后，將所得的沉淀離心分離，反應(yīng)所得產(chǎn)物分別用無水乙醇、蒸餾水洗滌3-5次。

（7）將上述步驟（6）所得樣品放入80-90℃的干燥箱中，干燥時間10-16h，即得成品，成品為粉色粉末狀樣品。

所述螯合劑為Na2H2EDTA或十六烷基三甲基溴化銨。

所述步驟（1）中的起始離子摩爾比n(Er3+):n(F-)=1:7.5。

所述步驟（5）的PH值為3-4。

所述步驟（6）中反應(yīng)釜的反應(yīng)溫度為180℃。

所述步驟（6）中反應(yīng)釜的反應(yīng)時間為24h。

所述步驟（3）中的配位劑為檸檬酸鈉。

所述步驟（1）中的螯合劑的水溶液的濃度為75wt%。

所述步驟（1）中電磁攪拌的攪拌速率為400rpm/min。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用經(jīng)濟(jì)友好、條件溫和的水熱合成法成功制備出六方相微納米晶體。并通過改變實驗條件，成功的合成制備出形貌規(guī)則、尺寸均一的微納米晶，實現(xiàn)了對六方相微納米晶的形貌結(jié)構(gòu)與尺寸的可控調(diào)節(jié)。

附圖說明

圖1實施例1所得產(chǎn)物的FE-SEM透射電鏡圖片。

圖2實施例2所得產(chǎn)物的FE-SEM透射電鏡圖片。

圖3實施例3所得產(chǎn)物的FE-SEM透射電鏡圖片。

圖4 實施例2所得產(chǎn)物的X射線能量色散光譜（EDX）分析。

具體實施方式

為了進(jìn)一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進(jìn)行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為進(jìn)一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對本發(fā)明權(quán)利要求的限制。

實施例1。

1. 一種水熱合成具有微米六棱柱形貌的NaErF₄微納米材料的方法，包括。

（1）將5g螯合劑Na₂H₂EDTA倒入盛有100ml蒸餾水的燒杯a中，電磁攪拌速率為400rpm/min，攬拌10-15min至燒杯內(nèi)溶液變渾濁制備成濃度為75wt%的螯合劑水溶液備用。

（2）將46gNaF倒入盛有100ml蒸餾水燒杯b中，電磁攬拌10min，至NaF完全溶解，配制成NaF溶液備用。

（3）將38gEr₂O₃放入盛有100ml蒸餾水的燒杯c中，再加入配位劑檸檬酸鈉配制溶液PH值為3，然后加熱攪拌，攪拌速率為600rpm/min，攪拌時間20min，溶液至近干。

（4）將步驟（1）制備的螯合劑水溶液和步驟（2）制備的NaF溶液加入燒杯c中并攪拌均勻，所得的混合溶液的起始離子摩爾比n(Er³⁺):n(F^-)=1:6。

（5）上述步驟（4）所得到的混合溶液倒入準(zhǔn)備好的聚四氟乙稀內(nèi)襯中，加水填充至溶積的80%，再用稀硝酸和NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的PH值為4。

（6）將聚四氟乙稀內(nèi)襯密封在不繡鋼反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入烘箱中，反應(yīng)溫度為180℃下反應(yīng)28h時間，當(dāng)反應(yīng)釜自然冷卻到室溫后，將所得的沉淀離心分離，反應(yīng)所得產(chǎn)物分別用無水乙醇、蒸餾水洗滌5次。

（7）將上述步驟（6）所得樣品放入80-90℃的干燥箱中，干燥時間16h，即得成品，成品為粉色粉末狀樣品。

由圖1可知，實施例1的產(chǎn)物由形貌比較均勾單一的棒狀結(jié)構(gòu)組成，并且棒的端面為六邊形，棒的直徑約為1μm、長度約為3.75μm。

實施例2。

1. 一種水熱合成具有微米六棱柱形貌的NaErF₄微納米材料的方法，包括。

（1）將5g螯合劑Na₂H₂EDTA倒入盛有20ml蒸餾水的燒杯a中，電磁攪拌速率為400rpm/min，攬拌10-15min至燒杯內(nèi)溶液變渾濁制備成濃度為75wt%的螯合劑水溶液備用。

（2）將55個NaF倒入盛有100ml蒸餾水燒杯b中，電磁攬拌9min，至NaF完全溶解，配制成NaF溶液備用；

（3）將45gEr₂O₃放入盛有100ml蒸餾水的燒杯c中，再加入配位劑檸檬酸鈉配制溶液PH值為2.5，然后加熱攪拌，攪拌速率為500rpm/min，攪拌時間20min，溶液至近干。

（4）將步驟（1）制備的螯合劑水溶液和步驟（2）制備的NaF溶液加入燒杯c中并攪拌均勻，所得的混合溶液的起始離子摩爾比n(Er³⁺):n(F^-)=1:7.5。

（5）上述步驟（4）所得到的混合溶液倒入準(zhǔn)備好的聚四氟乙稀內(nèi)襯中，加水填充至溶積的75%，再用稀硝酸和NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的PH值為3。

（6）將聚四氟乙稀內(nèi)襯密封在不繡鋼反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入烘箱中，反應(yīng)溫度為160℃下反應(yīng)26h時間，當(dāng)反應(yīng)釜自然冷卻到室溫后，將所得的沉淀離心分離，反應(yīng)所得產(chǎn)物分別用無水乙醇、蒸餾水洗滌4次。

（7）將上述步驟（6）所得樣品放入80-90℃的干燥箱中，干燥時間14h，即得成品，成品為粉色粉末狀樣品。

由圖2可知，實施例2的產(chǎn)物由形貌比較均勾單一的棒狀結(jié)構(gòu)組成，并且棒的端面為六邊形，棒的直徑約為2.6μm、長度約為1.7μm。

由圖4可知，實施例2的產(chǎn)物僅由Na、Er和F三種元素組成，而且它們的比例在1:1:4左右，符合產(chǎn)物化學(xué)計量比。

實施例3。

1. 一種水熱合成具有微米六棱柱形貌的NaErF₄微納米材料的方法，包括。

（1）將5g螯合劑Na₂H₂EDTA倒入盛有20ml蒸餾水的燒杯a中，電磁攪拌速率為400rpm/min，攬拌10-15min至燒杯內(nèi)溶液變渾濁制備成濃度為75wt%的螯合劑水溶液備用。

（2）將60gNaF倒入盛有100ml蒸餾水燒杯b中，電磁攬拌8min，至NaF完全溶解，配制成NaF溶液備用；

（3）將50gEr₂O₃放入盛有100ml蒸餾水的燒杯c中，再加入配位劑檸檬酸鈉配制溶液PH值為2，然后加熱攪拌，攪拌速率為550rpm/min，攪拌時間15min，溶液至近干。

（4）將步驟（1）制備的螯合劑水溶液和步驟（2）制備的NaF溶液加入燒杯c中并攪拌均勻，所得的混合溶液的起始離子摩爾比n(Er³⁺):n(F^-)=1:8。

（5）上述步驟（4）所得到的混合溶液倒入準(zhǔn)備好的聚四氟乙稀內(nèi)襯中，加水填充至溶積的75%，再用稀硝酸和NaOH溶液調(diào)節(jié)反應(yīng)體系的PH值為3.5。

（6）將聚四氟乙稀內(nèi)襯密封在不繡鋼反應(yīng)釜中，將反應(yīng)釜放入烘箱中，反應(yīng)溫度為120℃下反應(yīng)24h時間，當(dāng)反應(yīng)釜自然冷卻到室溫后，將所得的沉淀離心分離，反應(yīng)所得產(chǎn)物分別用無水乙醇、蒸餾水洗滌3次。

（7）將上述步驟（6）所得樣品放入85℃的干燥箱中，干燥時間12h，即得成品，成品為粉色粉末狀樣品。

由圖3可知，實施例3的產(chǎn)物六棱柱大小均一，表面光滑，棒的直徑約為1.6μm、長度約為2.7μm。

可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。