[發明專利]一種鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體及其制備方法

無效

• 申請號: 201310327434.8
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103449507A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 呂維忠;林俊君;蘇澤飛;黃旭珊;潘亞美
• 申請（專利權）人: 深圳大學;深圳市德厚科技有限公司
• 主分類號: C01G19/02
• 分類號: C01G19/02;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所 44268
• 代理人: 王永文;楊宏

技術領域

本發明涉及納米材料領域，尤其涉及一種鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體及其制備方法。

背景技術

透明導電材料是21世紀的新型多功能材料，由于具有優異的電學性質和光學性質而廣泛應用于光電顯示器件，透明電極、太陽能電池、隔熱窗、催化等領域。近幾年來研究的較多的透明導電材料是ITO(錫摻雜氧化銦)、ATO(銻摻雜氧化錫）和BTO（鉍摻氧化錫）。但是這些材料都存在原料價格昂貴或者隔熱保溫效果較差、可見光透過率較低等各方面的缺點。因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體及其制備方法，旨在解決現有隔熱材料的原料價格昂貴或者隔熱保溫效果較差、可見光透過率較低等問題。

本發明的技術方案如下：

一種鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體，其中，所述鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的分子式為La_xYb_ySn_(1-x-y)O₂,其中，所述的x、y值之和為0.03~0.25。

一種如上所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，包括以下步驟：

S100、將水溶性錫鹽配制成錫鹽溶液，加入按一定摻雜比例稱取的鑭鹽和鐿鹽，攪拌至溶解，再加入適量分散劑，充分攪拌至鑭鹽和鐿鹽溶解完全；

S200、在上述溶液中加入脲，調節反應體系的PH值，攪拌至脲完全溶解；

S300、用氬氣洗滌上述溶液，在70-90℃及氬氣保護下，進行超聲波輻射，得到膠狀沉淀物；

S400、將所述膠狀沉淀物經過陳化后得到前驅體，將所述前驅體經過過濾、洗滌、干燥、煅燒得到所述鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體；

所述可溶性錫鹽、鑭鹽和鐿鹽的摻雜比例為n(La³⁺)+n(Yb³⁺)/[n(La³⁺)+n(Yb³⁺)+(Sn⁴⁺)]=0.03~0.25。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S100中，所述可溶性錫鹽為氯化鹽、硝酸鹽、檸檬酸鹽或氧化物；所述錫鹽溶液的溶度為0.2~1.0mol/L；所述鑭鹽為鑭的氯化鹽、硝酸鹽、檸檬酸鹽或其氧化物；所述鐿鹽為三價鐿的氯化鹽、硝酸鹽、檸檬酸鹽或者是Yb₂O₃。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S100中，所述分散劑為聚乙二醇、丙三醇或檸檬酸，其用量為錫鹽質量的1~2%；所述攪拌過程是在50~70℃條件下進行的。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S200中，將反應體系PH值調至3~5。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S300中，采用的超聲波輻射頻率為20.81kHz、24.45kHz、30.10kH或40.34kHz，輻射時間為2～4h。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S400中，所述陳化時間為5~20h。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S400中，所述過濾、洗滌的具體過程為減壓抽濾，同時用蒸餾水洗滌前驅體兩次，再用體積分數為10%的乙醇溶液洗滌至濾液呈中性，最后用無水乙醇洗滌兩次。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S400中，所述干燥的方式為鼓風干燥、真空干燥、冷凍干燥或微波干燥。

所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的制備方法，其中，步驟S400中，所述煅燒過程的溫度為600~700℃，煅燒時間為3~5h。

有益效果：本發明提供的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體，是首次提出將鑭和鐿一起摻雜到二氧化錫中，提高粉體對紅外的吸收性。本發明得到的鑭/鐿共摻雜二氧化錫納米粉體粒徑小，分散均勻、團聚少。而且，本發明所述的鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體是采用超聲波化學法，根據一定的摻雜比例將鑭和鐿兩種元素固溶于SnO₂基體中，制備工藝簡單、高效、重現性好，有利于工業化。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的SEM圖。

圖2為本發明實施例1中鑭鐿共摻雜二氧化錫納米粉體的XRD譜圖。

具體實施方式