[發明專利]一種摻銪焦硅酸釔紅色發光納米帶的制備方法

有效

• 申請號: 201210288286.9
• 申請日: 2012-08-10
• 公開（公告）號: CN102817109A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 董相廷;張譽騰;畢菲;王進賢;于文生;劉桂霞;浦利
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: D01F9/08
• 分類號: D01F9/08;D01F1/10;D01D5/00;D01D10/02;C09K11/79;B82Y30/00;B82Y40/00
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技術領域

本發明涉及納米材料制備技術領域，具體說涉及一種摻銪焦硅酸釔紅色發光納米帶的制備方法。

背景技術

無機物納米帶的制備與性質研究目前是材料科學、凝聚態物理、化學等學科的前沿研究熱點之一。納米帶是一種用人工方法合成的呈帶狀結構的納米材料，它的橫截面是一個矩形結構，其厚度在納米量級，寬度可達到微米級，而長度可達幾百微米，甚至幾毫米。納米帶由于其不同于管、線材料的新穎結構以及獨特的光、電、磁等性能而引起人們的高度重視。

焦硅酸釔Y₂Si₂O₇具有低彈性模量、低熱導率、低高溫揮發率、低高溫氧氣滲透率、低線膨脹系數、耐化學腐蝕以及較高的化學和熱力學穩定性，使Y₂Si₂O₇材料具有廣闊的應用前景，如應用于高溫結構陶瓷，稀土離子發光材料的基質等。Y₂Si₂O₇有多種晶相，隨著合成溫度的變化，這些晶相能相互轉化，而且這些晶相轉變時伴隨著很大的體積變化，因此合成單相的Y₂Si₂O₇非常困難。摻銪焦硅酸釔Y₂Si₂O₇:Eu³⁺是一種重要的紅色熒光材料。目前，Y₂Si₂O₇:Eu³⁺主要采用高溫固相法、溶膠-凝膠法、燃燒法、水熱法、前驅體熱解法等方法進行合成，合成產物為Y₂Si₂O₇:Eu³⁺微米顆粒或納米顆粒。摻銪焦硅酸釔Y₂Si₂O₇:Eu³⁺納米帶是一種重要的新型紅色納米發光材料，將在發光與顯示、防偽、生物標記、納米器件等領域得到重要應用，具有廣闊的應用前景。目前未見純相的Y₂Si₂O₇:Eu³⁺納米帶的報道。

專利號為1975504的美國專利公開了一項有關靜電紡絲方法(electrospinning)的技術方案，該方法是制備連續的、具有宏觀長度的微納米纖維的一種有效方法，由Formhals于1934年首先提出。這一方法主要用來制備高分子納米纖維，其特征是使帶電的高分子溶液或熔體在靜電場中受靜電力的牽引而由噴嘴噴出，投向對面的接收屏，從而實現拉絲，然后，在常溫下溶劑蒸發，或者熔體冷卻到常溫而固化，得到微納米纖維。近10年來，在無機纖維制備技術領域出現了采用靜電紡絲方法制備無機化合物如氧化物納米纖維的技術方案，所述的氧化物包括TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Y₂O₃:RE³⁺(RE³⁺＝Eu³⁺、Tb³⁺、Er³⁺、Yb³⁺/Er³⁺)、NiO、Co₃O₄、Mn₂O₃、Mn₃O₄、CuO、SiO₂、Al₂O₃、V₂O₅、ZnO、Nb₂O₅、MoO₃、CeO₂、LaMO₃(M＝Fe、Cr、Mn、Co、Ni、Al)、Y₃Al₅O₁₂、La₂Zr₂O₇等金屬氧化物和金屬復合氧化物。已有人利用靜電紡絲技術成功制備了高分子納米帶(Materials?Letters，2007，61：2325-2328；Journal?of?Polymer?Science：Part?B：Polymer?Physics，2001，39：2598-2606)。有人利用錫的有機化合物，使用靜電紡絲技術與金屬有機化合物分解技術相結合制備了多孔SnO₂納米帶(Nanotechnology，2007，18：435704)；有人利用靜電紡絲技術首先制備了PEO/氫氧化錫復合納米帶，將其焙燒得到了多孔SnO₂納米帶(J.Am.Ceram.Soc.，2008，91(1)：257-262)。董相廷等采用靜電紡絲技術制備了稀土氟化物納米帶(中國發明專利，申請號：201010108039.7)、二氧化鈦納米帶(中國發明專利，授權號：ZL200810050948.2)和Gd₃Ga₅O₁₂:Eu³⁺多孔納米帶(高等學校化學學報，2010，31(7)，1291-1296)。目前，未見采用靜電紡絲技術制備Y₂Si₂O₇:Eu³⁺紅色發光納米帶的報道。