微米球的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種制備單斜晶相Eu202S0;j米球的方法。
【背景技術】
[0002]配位聚合物是由金屬中心離子和有機配體通過自組裝、以配位鍵結合而成的，我們可通過不同金屬離子和有機配體的結合得到具有各種新穎結構的配位聚合物，近年來，其在發(fā)光、氣體儲存、離子交換、藥物運載、催化、重金屬離子檢測等方面都有極大的應用潛力，已經成為當今的熱點研究領域之一。作為配位聚合物的一個重要分支，稀土配位聚合物由于其4f電子帶來的光學和磁學上的性質而受到了人們的廣泛關注。相對于過渡金屬配位聚合物來說，由于三價的稀土離子配位數(shù)較高，配位環(huán)境多變，因而形成了很多新穎和特殊的結構。我們課題組一直致力于利用水熱/溶劑熱，微波等合成方法制備出各種形貌的微/納米配位聚合物。值得一提的是，以稀土配位聚合物為前驅體合成多級結構稀土氧化物，硫化物，硫氧化物，硫酸氧化物等材料的方法對環(huán)境友好、簡單易行、成本低，這為獲得大小、結構、形態(tài)和性能可控的金屬氧化物，硫化物等無機材料提供了一條新的途徑。同時研究結果也表明由配位聚合物作為前驅體而獲得的相應的無機材料具有更優(yōu)異的性能。
[0003]稀土硫酸氧化物(Re202S04, Re=rare earth)是由Re_0_Re層和S042層連續(xù)交替堆垛而成的層狀結構材料，由于具有非常重要的物理、化學性能引起了人們的廣泛關注。稀土硫酸氧化物的合成方法主要有氣相法、固相法和液相法等，氣相法主要是硫化法和靜電紡絲法；固相法包括化合反應法、熱分解法、高溫煅燒法等；液相法以模板法、化學沉淀法和水熱法為主。早期的工作主要集中于Gd202S04低溫磁性能研究，Y202S0jP La202S04在氧存儲器和固體電解質等領域的應用；此外，在X射線或紫外光的激發(fā)下，稀土離子(Ce、Eu、Tb、Dy)摻雜的稀土(La、Y、Gd)硫酸氧化物作為高性能的發(fā)光粉體材料具有廣闊的應用前景。由于稀土硫酸氧化物特殊的結構及性能，因此如何高效制備單相稀土硫酸氧化物是以后研究的重點。
[0004]目前關于Eu202S04合成及光學性質的研究相對較少。下面簡要介紹幾種合成Eu202S04的方法:文獻[Chemistry of Materials, 2005, 17:1487-1492]以水合硫酸銪為實驗原料，在氮氣或空氣的氣氛下高溫煅燒合成了 Eu202S04。但得到的Eu202S04熱穩(wěn)定性較差，且難以控制產物的形貌。文獻[Chemistry of Materials, 2010，22:6001 - 6007]以水合硫酸銪，硫酸鈉，環(huán)六亞甲基四胺為原料，在氮氣的保護下回流合成銪的羥基硫酸化合物，然后在1000°C下灼燒得到穩(wěn)定的單相Eu202S04。
[0005]文獻[J.Therm.Anal.Calorim, 2013，114:537-547]以水合硫酸銪和二苯胺磺酸鋇為原料，在惰性氣體的保護下合成銪的二苯胺磺酸化合物，然后在800-1000°C的空氣氛圍中熱分解得到了單斜晶相的Eu202S04。不過上述2種方法需要惰性氣氛保護，操作過程繁瑣，而且形貌難以精確控制。文獻[RSC Advances, 2012, 2:9362 - 9365]以水合硝酸銪、半胱胺酸、聚乙烯吡咯烷酮為實驗原料，通過水熱法合成了銪的配位聚合物前驅體，然后采用有機前驅-灼燒策略合成了尺寸和形貌均勻的Eu202S04S心球。但是，其方法需要使用表面活性劑，并且水熱反應所需要的溫度和時間都較長。
[0006]本發(fā)明使用2，3- 二巰基丁二酸為配體，通過水熱法合成銪基配位聚合物，然后經過煅燒制備出Eu202S(V^米球，并對其性能進行進一步研究。該方法不需添加表面活性劑，合成方法簡潔高效，相對于上述方法具有很好的優(yōu)越性。

【發(fā)明內容】

[0007]稀土硫酸氧化物作為一種新型的具有獨特晶體結構的材料在光、磁、氧氣存儲等領域顯示出極佳的應用價值。EU202S04是一種典型的稀土硫酸氧化物，特別是銪元素的存在，使其成為一種潛在的紅光發(fā)光材料。與相應的氧化物、硫化物相比，有更好的應用前景。本發(fā)明的目的就在于提供了一種簡單、高效的合成Eu202S0;j米球的方法。
[0008]本發(fā)明是通過以下步驟來實現(xiàn)的:
步驟一、將硝酸銪、2，3- 二巰基丁二酸溶于去離子水中，用NaOH的稀溶液將溶液的pH值調節(jié)至4-7，得到濃度為0.004 — 0.02 mol/L的Eu(N03)3溶液；
步驟二、將上述混合溶液置于反應釜中，在60-120。C條件下反應3-24 h，反應結束后離心洗滌，在60° C真空干燥下得到銪基配位聚合物微米球；
步驟三、將已干燥的銪基配位聚合物微米球置于馬弗爐中，在600-1000。C下鍛燒1-4 h，冷卻至室溫后，得到單斜晶相Eu202S04微米球。
[0009]本發(fā)明的技術效果是:本發(fā)明使用2，3- 二巰基丁二酸為配體，通過水熱法合成銪基配位聚合物，然后經過煅燒制備出Eu202S04微米球，本發(fā)明不需添加表面活性劑，并且合成方法簡單高效，相對于現(xiàn)有的制備方法具有很好的優(yōu)越性。
【附圖說明】
[0010]圖1單斜晶相Eu202S04微米球及前驅體的XRD圖。
[0011]圖2單斜晶相Eu202S0;j米球及前驅體的掃描電鏡圖。
[0012]在圖1中，(a)為本發(fā)明前驅體的XRD圖，(b)為本發(fā)明Eu202S04微米球的XRD圖；在圖2中，(a)、(b)為本發(fā)明前驅體的SEM圖，(c)、(d)為Eu202S04微米球的SEM圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合附圖1、2和實施例1、2詳細說明本發(fā)明所具有的有益效果，
旨在幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實質，但不能對本發(fā)明的實施和保護范圍構成任何限定。
[0014]實施例1:
步驟一、將0.4 mmol硝酸銪和0.4 mmol 2, 3- 二巰基丁二酸溶于去離子水中，用NaOH的稀溶液將溶液的pH值調節(jié)至4 ;步驟二、將上述混合溶液置于反應釜中，在120 °C條件下反應6 h，反應結束后離心洗滌，在60°C真空干燥下得到銪基配位聚合物微米球；步驟三、將已干燥的銪基配位聚合物微米球置于馬弗爐中，在900。C下鍛燒2 h，冷卻至室溫后得到單斜晶相Eu202S0jj米球。
[0015]實施例2:
步驟一、將0.3 mmol硝酸銪和0.6 mmol 2, 3- 二巰基丁二酸溶于去離子水中，用NaOH的稀溶液將溶液的pH值調節(jié)至6 ;步驟二、將上述混合溶液置于反應釜中，在100 °C條件下反應6 h，反應結束后離心洗滌，在60°C真空干燥下得到銪基配位聚合物微米球；步驟三、將已干燥的銪基配位聚合物微米球置于馬弗爐中，在800。C下鍛燒4 h，冷卻至室溫后得到單斜晶相Eu202S0jj米球。
[0016]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種制備單斜晶相Eu 202S0#j米球的方法，其特征在于，步驟一、將硝酸銪、2，3- 二巰基丁二酸溶于去離子水中，用NaOH的稀溶液將溶液的pH值調節(jié)至4-7，得到濃度為0.004 — 0.02 mol/L的Eu(N03)3溶液；步驟二、將上述混合溶液置于反應釜中，在60-120 ° C條件下反應3-24 h，反應結束后離心洗滌，在60° C真空干燥下得到銪基配位聚合物微米球；步驟三、將已干燥的銪基配位聚合物微米球置于馬弗爐中，在600-1000° C下鍛燒1-4 h，冷卻至室溫后，得到單斜晶相Eu202S0#米球。2.根據(jù)權利要求1所述的一種制備單斜晶相Eu202304微米球的方法，其特征在于，所述步驟一中用NaOH的稀溶液調節(jié)溶液的pH值優(yōu)選4，所述步驟二中反應釜的反應溫度優(yōu)選120° C，所述步驟二中反應釜的反應時間優(yōu)選6h，所述步驟三中在馬弗爐鍛燒的溫度優(yōu)選900° C，所述步驟三中在馬弗爐鍛燒的時間優(yōu)選2h。3.根據(jù)權利要求1所述的一種制備單斜晶相Eu202304微米球的方法，其特征在于，所述步驟一中用NaOH的稀溶液調節(jié)溶液的pH值優(yōu)選6，所述步驟二中反應釜的反應溫度優(yōu)選100° C，所述步驟二中反應釜的反應時間優(yōu)選6h，所述步驟三中在馬弗爐鍛燒的溫度優(yōu)選800° C，所述步驟三中在馬弗爐鍛燒的時間優(yōu)選4h。
【專利摘要】一種制備單斜晶相Eu2O2SO4微米球的方法，將硝酸銪、2,3-二巰基丁二酸溶于去離子水中，用NaOH的稀溶液將溶液的pH值調節(jié)至4-7，得到濃度為0.004—0.02？mol/L的Eu(NO3)3？溶液，本發(fā)明使用2,3-二巰基丁二酸為配體，通過水熱法合成銪基配位聚合物，然后經過煅燒制備出Eu2O2SO4微米球，本發(fā)明不需添加表面活性劑，并且合成方法簡單高效，相對于現(xiàn)有的制備方法具有很好的優(yōu)越性。
【IPC分類】C01G43/00
【公開號】CN105253916
【申請?zhí)枴緾N201510525690
【發(fā)明人】鐘聲亮, 馬丹陽, 王雷, 曾承輝, 李苑
【申請人】江西師范大學
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年8月25日