微米球的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)功能微納米材料制備領(lǐng)域，主要涉及一種球狀偏釩酸鋅的制備方法，特別是Zn2 (0H)^03微米球發(fā)光材料的溶劑熱合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]釩酸鋅微/納米材料由于具有較好的熒光性能及光催化性能，逐漸引起了研究人員的關(guān)注，是具有潛在應(yīng)用價(jià)值的光致發(fā)光和光催化材料。
[0003]不同形貌Zn3(V04)2和Zn3(0H)2V207.2H20微/納米材料有過(guò)一些報(bào)道，如裴立宅“一種制備釩酸鋅納米棒的方法(ZL201310074973.5 )、郭鴻旭等”焦釩酸鋅中空微球的制備及其應(yīng)用”(ZL201210512067.4)、李春生等“一種采用水熱法合成釩酸鋅微/納米線(xiàn)材料的方法”(ZL201110038566.X)、秦新英等“(Zn3(V04)2微米球的制備及其光吸收性能”(人工晶體學(xué)報(bào)，2014，43 (4): 875-879)，而關(guān)于Zn2 (OH) 3V03的合成及其熒光性能研究卻鮮見(jiàn)報(bào)道，寇俊嬌等“Zn2(0H)3V03:Eu3+納米晶的水熱合成及發(fā)光性能”(材料導(dǎo)報(bào)，2015，29 (5)14-17)以硝酸鋅和偏釩酸鈉為原料，采用水熱法合成了銪離子摻雜納米片的Zn2(0H)3V03納米晶。這些制備方法存在水熱后還需要續(xù)高溫?zé)崽幚磉^(guò)程、能耗大，產(chǎn)物形貌也不易控制等問(wèn)題，特別是由于釩酸鹽的結(jié)構(gòu)多樣性，合成形貌可控的Zn2 (OH)3V03微納米材料有重要意義。
[0004]偏釩酸鋅Zn2 (OH) 3V03微米球未見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的
本發(fā)明提供一種偏釩酸鋅Zn2 (OH) 3V03微米球的制備方法，其目的是拓展納米發(fā)光材料的應(yīng)用研究。
[0006]技術(shù)方案
本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
一種Zn2(0H)3V03微米球的制備方法，其特征在于:該方法步驟如下:
(1)在室溫下，分別配制 0.1 mol -0.3 mol /L NaV0#P Zn (NO 3) 2水溶液；
(2 )按物質(zhì)量比為n (Zn):n(V)=2:l的比例，取NaV0#P Zn (NO 3) 2溶液，混合、攪拌，得到混合液；
(3)按照水與乙二醇體積比為1:2的比例，向混合液中加入乙二醇，并將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到4-6，獲得前驅(qū)體溶液；
(4)將步驟(3)中得到的前驅(qū)液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中并密封，填充度為80%，150-220°C反應(yīng)16-48h，再自然冷卻至室溫；
(5)過(guò)濾后得到的沉淀用蒸餾水洗滌3次，再于80°C烘箱中烘干，得到球狀Zn2(0H)3V03粉體。
步驟(2)中，攪拌20 min，得到混合液。
[0007]步驟(3)中，用lmol/1的HC1溶液或lmol/L NaOH溶液將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到4-6。
[0008]優(yōu)點(diǎn)及效果
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
(1)本發(fā)明制備出Zn2 (OH) 3V03微米球(見(jiàn)圖1)，其直徑為4-8 μ m，形貌規(guī)整，結(jié)晶度高(見(jiàn)圖2-圖4)。
[0009](2)銪摻雜后Zn2 (0H) ^03微米球在610~620 nm有較強(qiáng)的發(fā)射峰，并且發(fā)光性能優(yōu)良，是較好紫外光激發(fā)到可見(jiàn)光的發(fā)光材料(見(jiàn)圖5)。
[0010](3)該方法具有工藝條件可操作性強(qiáng)，能耗小，形貌易于控制等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1為合成樣品的X射線(xiàn)衍射分析圖。
[0012]圖2為直徑為8 μ m左右的Zn2 (OH) 3V03微米球掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
[0013]圖3為直徑為3.5 μ m左右的Zn2 (OH) 3V03微米球掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
[0014]圖4為直徑為4 μπι左右的Zn2(0H)3V03微米球掃描電子顯微鏡(SEM)圖。
[0015]圖5為Eu3+摻雜Zn 2(0H)3V0^熒光光譜圖，(激發(fā)波長(zhǎng)295nm)。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0017]本發(fā)明提出了一種球狀偏釩酸鋅的制備方法，其特征在于:該方法步驟如下:
(1)在室溫下，分別配制0.1 mol -0.3 mol /L NaV0#P Zn (NO 3) 2水溶液；這樣設(shè)置可以避免小于0.1 mol/L產(chǎn)率低，大于0.3 mol /L容易因局部過(guò)濃導(dǎo)致產(chǎn)物不純。
[0018](2 )按物質(zhì)量比為n (Zn):n(V)=2:l的比例，取NaV03和Zn (NO 3) 2溶液，混合、攪拌，得到混合液。
[0019](3)按照水與乙二醇體積比為1:2的比例，向混合液中加入乙二醇，并將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到4-6，獲得前驅(qū)體溶液；設(shè)置pH為4-6能夠得到球形產(chǎn)物，否則得到的是片狀產(chǎn)物。
[0020](4)將步驟(3)中得到的前驅(qū)液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中并密封，填充度為80%，150-220°C反應(yīng)16-48h，再自然冷卻至室溫；得到的產(chǎn)物分散性好、球的大大小均勻。
[0021](5)過(guò)濾后得到的沉淀用蒸餾水洗滌3次，再于80°C烘箱中烘干，得到球狀Zn2 (OH) 3V03 粉體。
步驟(2)中，攪拌20 min后，得到混合液。
[0022]步驟(3)中，用lmol/1的HC1溶液或lmol/L NaOH溶液將反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到 4-6。
[0023]實(shí)施例1
在室溫下，分別配制0.1 mol /L NaV0#P Ζη(Ν0 3)2水溶液；按物質(zhì)量比為η (Zn): η (V) =2:1的比例，取一定量的NaV03和Zn (NO 3) 2溶液，混合、攪拌，得到混合液，按照水/乙二醇體積比為1:2，向混合液中加入乙二醇。并用lmol/1的HC1溶液或lmol/LNaOH溶液將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到4，將上述得到的前驅(qū)液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，填充度為80%，150°C反應(yīng)48h。待反應(yīng)釜冷卻至室溫，得到的沉淀用蒸餾水洗滌3次，再于80 °(:烘箱中烘干，即得到直徑為8 μπι左右的Zn2(0H)3V03微米球，其掃描電子顯微鏡(SEM)圖如圖2所示。
[0024]實(shí)施例2
在室溫下，分別配制0.3 mol /L NaV0#P Ζη(Ν0 3)2水溶液；按物質(zhì)量比為η (Zn): η (V) =2:1的比例，取一定量的NaV03和Zn (NO 3) 2溶液，混合、攪拌，得到混合液，按照水/乙二醇體積比為1:2，向混合液中加入乙二醇。并用lmol/1的HC1溶液或lmol/ LNaOH溶液將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到5，將上述得到的前驅(qū)液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，填充度為80%，170°C反應(yīng)24h。待反應(yīng)釜冷卻至室溫，得到的沉淀用蒸餾水洗滌3次，再于80 °(:烘箱中烘干，即得到直徑為3.5 μπι左右的Zn2(0H)3V03微米球，其掃描電子顯微鏡(SEM)圖如圖3所示。
[0025]實(shí)施例3
在室溫下，分別配制0.2 mol /L NaV0#P Ζη(Ν0 3)2水溶液；按物質(zhì)量比為n (Zn):n(V)=2:l的比例，取一定量的NaV0#P Zn (NO 3) 2溶液，混合、攪拌，得到混合液，按照水/乙二醇體積比為1:2，向混合液中加入乙二醇。并用lmol/Ι的HC1溶液或Imol/LNaOH溶液將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到6，將上述得到的前驅(qū)液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中，填充度為80%，220°C反應(yīng)16h。待反應(yīng)釜冷卻至室溫，得到的沉淀用蒸餾水洗滌3次，再于80°C烘箱中烘干，即得到直徑為4 μπι左右的Zn2(0H)3V03微米球，其掃描電子顯微鏡(SEM)圖如圖4所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種Zn2(0H)3V03微米球的制備方法，其特征在于:該方法步驟如下: (1)在室溫下，分別配制 0.1 mol -0.3 mol /L NaV0#P Zn (NO 3) 2水溶液； (2 )按物質(zhì)量比為n (Zn):n(V)=2:l的比例，取NaV0#P Zn (NO 3) 2溶液，混合、攪拌，得到混合液； (3)按照水與乙二醇體積比為1:2的比例，向混合液中加入乙二醇，并將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到4-6，獲得前驅(qū)體溶液； (4)將步驟(3)中得到的前驅(qū)液轉(zhuǎn)移到反應(yīng)釜中并密封，填充度為80%，150-220°C反應(yīng)16-48h，再自然冷卻至室溫； (5)過(guò)濾后得到的沉淀用蒸餾水洗滌3次，再于80°C烘箱中烘干，得到球狀Zn2(0H)3V03粉體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zn2(0H)3V03微米球的制備方法，其特征在于:步驟(2)中，攪拌20 min，得到混合液。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的Zn2(0H)3V03微米球的制備方法，其特征在于:步驟(3)中，用lmol/1的HC1溶液或lmol/L NaOH溶液將上述反應(yīng)體系的pH值調(diào)節(jié)到4-6。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種Zn2(OH)3VO3微米球的制備方法。該方法是以NaVO3和Zn(NO3)2為原料，乙二醇為溶劑，通過(guò)調(diào)節(jié)前驅(qū)體溶液的pH值為4~6，在150~220℃的溶劑熱條件下反應(yīng)16~48h，制備出直徑為4-8μm左右的Zn2(OH)3VO3微米球。本發(fā)明該方法設(shè)備簡(jiǎn)單，溶劑熱法條件溫和、操作簡(jiǎn)單、組成以及純度可控等優(yōu)點(diǎn)，符合綠色化學(xué)的新思路。Eu3+摻雜的Zn2(OH)3VO3微米球在295nm波長(zhǎng)激發(fā)下，在610~620nm有較強(qiáng)的發(fā)射峰，并且發(fā)光性能優(yōu)良，是較好紫外光激發(fā)、可見(jiàn)光發(fā)射的轉(zhuǎn)光材料。
【IPC分類(lèi)】C09K11/69, C01G31/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105253915
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510731499
【發(fā)明人】劉連利, 寇俊嬌, 劉玉靜, 王莉麗, 崔巖, 張帆
【申請(qǐng)人】渤海大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月2日