[發(fā)明專利]一種二氧化硅包覆氟化釤管套線型納米纖維的制備技術(shù)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810583428.1
• 申請(qǐng)日: 2018-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN109097868A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于文生;王進(jìn)賢;李丹;馬千里;于輝;王昕璐
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長春理工大學(xué)
• 主分類號(hào): D01F9/08
• 分類號(hào): D01F9/08;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種二氧化硅包覆氟化釤管套線型納米纖維的制備技術(shù)，屬于一維納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明包括三個(gè)步驟：(1)配制紡絲液；(2)采用單軸靜電紡絲技術(shù)制備PVP/[Sm(NO₃)₃+TEOS]原始復(fù)合納米纖維；(3)制備SmF₃@Void@SiO₂管套線型納米纖維，采用氟化氫銨為氟化劑，活性碳粒為輔助還原劑，在空氣中將PVP/[Sm(NO₃)₃+TEOS]原始復(fù)合納米纖維進(jìn)行加熱氟化處理，得到SmF₃@Void@SiO₂管套線型納米纖維，具有良好的結(jié)晶性，直徑為510±4nm，長度大于50μm。本發(fā)明的制備技術(shù)簡單易行，可以批量生產(chǎn)，這種特殊結(jié)構(gòu)的一維納米材料具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一維納米材料制備研究領(lǐng)域，具體說涉及一種二氧化硅包覆氟化釤管套線型納米纖維的制備技術(shù)。

背景技術(shù)

管套線型納米纖維的制備與性質(zhì)研究，是材料科學(xué)、凝聚態(tài)物理、化學(xué)等學(xué)科的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域之一。管套線型納米纖維是指在材料的三維空間尺度上有兩維處于納米尺度的管狀材料，納米管內(nèi)嵌套納米線，通常徑向尺度為納米量級(jí)，而長度則較大。由于管套線型納米纖維的徑向尺度小到納米量級(jí)，顯示出一系列特性，最突出的是比表面積大，從而其表面能和活性增大，進(jìn)而產(chǎn)生小尺寸效應(yīng)、表面或界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)等，并因此表現(xiàn)出一系列化學(xué)、物理如熱、光、聲、電、磁等方面的特異性，因此具有更廣泛的應(yīng)用。

稀土氟化物聲子能量低，具有良好的熱穩(wěn)定性和環(huán)境穩(wěn)定性，被廣泛用做發(fā)光材料基質(zhì)、固體電解質(zhì)、潤滑劑、鋼鐵和有色金屬合金添加劑、電極材料、化學(xué)傳感器和生物傳感器等。氟化釤也稱為三氟化釤SmF₃廣泛用于光學(xué)鍍膜、光纖摻雜、激光晶體、單晶原料、激光放大器、催化助劑等。氧化硅或者稱為二氧化硅SiO₂用途及其廣泛，主要用于制造玻璃、水玻璃、陶器、搪瓷、耐火材料、氣凝膠氈、硅鐵、型砂、單質(zhì)硅、水泥等。如果將三氟化釤SmF₃納米線作為芯層，外面包覆二氧化硅SiO₂作為殼層，芯層和殼層之間有空隙構(gòu)成中間層，中間層空隙用Void表示，這樣就可以形成二氧化硅包覆氟化釤管套線型納米纖維，標(biāo)記為SmF₃@Void@SiO₂管套線型納米纖維，@前面的物質(zhì)為芯層，@后面的物質(zhì)為包覆層，即@表示后面的物質(zhì)包覆前面的物質(zhì)。由于其特殊的一維納米結(jié)構(gòu)，這種材料將具有廣闊的應(yīng)用前景，目前未見SmF₃@Void@SiO₂管套線型納米纖維的相關(guān)報(bào)道。