[發明專利]一種石墨烯量子點敏化銪鋱共摻層狀氫氧化物的制備方法及由其制備的產品

有效

• 申請號: 202011561153.5
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112812771B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 楊曉晶;桑頌;馮娉娉
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C09K11/65
• 分類號: C09K11/65;B82Y20/00;B82Y30/00;B82Y40/00;C01B32/205;C01B32/21;C01F17/10;C01F17/224
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 張彥彥;劉繼富

本申請實施例提供了一種石墨烯量子點敏化銪鋱共摻層狀氫氧化物的制備方法及由其制備的產品，先制備以硝酸根離子為客體陰離子的銪鋱共摻層狀氫氧化物，利用其層間限域空間作為反應器，通過離子交換、水熱碳化等步驟引入了石墨烯量子點，產物結構易于控制，且符合實際應用要求，得到的產品發光效率高，性能優良。本申請為具有優異光學特性的稀土復合材料的制備及大規模生產提供了一種新方法和新思路。

技術領域

本申請涉及化合物合成技術領域，特別是涉及一種石墨烯量子點敏化銪鋱共摻層狀氫氧化物的制備方法及由其制備的產品。

背景技術

層狀稀土氫氧化物LRHs作為一種二維無機氫氧化物材料，不僅具有層間離子可交換性，還具備有熒光特性，因此，在高性能磁性材料、發光器件、熒光粉、催化劑、傳感器、生物成像和藥物輸送等領域都有重要應用。LRHs的熒光特性可以通過摻雜不同種類的稀土元素以及改變摻雜比例進行調變，但是，在層板中，稀土離子會與羥基及水分子配位，而O-H鍵的振動會大大提高稀土離子的非輻射躍遷程度，加上稀土元素本身的f-f躍遷禁阻效應導致的摩爾吸收效率降低，因此，LRHs的發光效率偏低。

通過向LRHs的層間引入能夠將自身吸收的能量傳遞給稀土離子的客體陰離子或分子可以有效提高LRHs的發光效率，且不會破壞其原有的層狀結構。無機陰離子或有機分子中的發色團所具有的“天線效應”及其三重態能級與稀土離子熒光共振能級的匹配程度共同決定了敏化效果，敏化劑的選擇對LRHs 發光效率的提高十分重要。由于稀土離子之間的半徑非常相近，可以將多種稀土離子共摻進入同一主體，稀土離子間的相互作用會增強或減弱其發光強度，因此，選擇合適的摻雜離子對發光效率的作用也不可忽視。

石墨烯量子點GQD是一種具有1-10層石墨烯結構、尺寸小于100nm的零維碳納米材料，具有優異的發光特性，對于稀土元素具有較好的敏化效果，同時，三價鋱離子與三價銪離子之間有效的能量傳遞也對發光效率的提高具有促進作用，綜合看來，石墨烯量子點敏化銪鋱層狀氫氧化物是一種潛力很好的發光材料。

目前，GQD對稀土元素的敏化作用僅見于水溶液體系，但由于水溶液體系中的反應具有隨機性，難以精準控制產物的結構，產物會不可避免地發生團聚，導致得到的GQD具有多層結構或無序性較大。因此，開發一種產物結構精準可控的石墨烯量子點敏化銪鋱層狀氫氧化物的制備方法具有重要意義。

發明內容

本申請實施例的目的在于提供一種石墨烯量子點敏化銪鋱共摻層狀氫氧化物的制備方法及由其制備的產品，以克服現有技術的不足。

具體技術方案如下：

本申請首先提供了一種石墨烯量子點敏化銪鋱共摻層狀氫氧化物的制備方法，其步驟包括：

(1)制備銪鋱共摻層狀氫氧化物NO₃-LEu_xTb_1-xH；

(2)用離子交換法處理所述NO₃-LEu_xTb_1-xH，合成檸檬酸根插層的銪鋱共摻層狀氫氧化物CA-LEu_xTb_1-xH；

(3)水熱碳化所述CA-LEu_xTb_1-xH，得到石墨烯量子點敏化銪鋱共摻層狀氫氧化物GQD-LEu_xTb_1-xH；

其中，0.01≤x≤1。