專利名稱：一種微波水熱法制備四方片組裝成球狀硫化鑭微晶方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Laj3微晶的制備方法，涉及一種微波水熱法制備制備四方片組裝成球狀硫化鑭微晶方法。
背景技術(shù)：
硫化鑭為稀土硫族化合物材料，廣泛應(yīng)該用于稀土合金制備、超導、磁冷卻、磁性薄膜、光電及熱電動勢器件等⑴.D. Bagde，H. Μ. Pathan, C. D. Lokhande, et al. Studies on Sprayed Lanthanum Sulphide (La2S3) Thin Films from Non-aqueous Medium. Applied Surface Science, 2005，252 :1502-1509]。Laj3在結(jié)晶狀態(tài)有3種不同的同素異型結(jié)構(gòu) (α, β, γ-La2S3)。硫化鑭存在于兩種結(jié)晶變型低溫相(α)是正交相而立方相(Y)可以在氣溫高于1000°C時得到。中間的四方相(β)實際上是硫氧化物(Lii1(lS15_x0x)，它是一部分的氧取代了硫。β -La2S3通常是一個硫氧化物(LaltlS14CVxSx, 0 < χ < 1),氧原子來穩(wěn)定四方相。β-Laj3通常用來做熒光劑。Y-Laj3是一個有缺陷的立方Th3P4結(jié)構(gòu)，它類似于CaLaj4，它表現(xiàn)出了強烈的色彩，使它成為一個潛在的新顏料來取代塑料中一些有毒的顏料。目前，許多研究團隊用物理和化學技術(shù)制備了硫化鑭，Laj3薄膜的制備方法主要有氣相沉禾只法[Lu Tian, Ti Ouyang, Kian Ping Loh, et al. La2S3thin films from metal organic chemical vapor deposition ofsingle-source precursor. Journal of Materials Chemistry，2006，16 :272-277]、原子層外延法[Kaupo Kukli, Hannele Heikkinen, ErjaNykanen, et al. Deposition of lanthanum sulfide thin films by atomiclayer epitaxy. Journal of Alloys and Compounds,1998, 275-277 10-14]> 噴霧熱角軍法[G. D. Bagde, S. D. Sartale, C. D. Lokhande. Deposition andannealing effect on lanthanum sulfide thin films by spray pyrolysis. ThinSolid Films,2003,445 1-6]等；制備Laj3納米晶的方法有高溫固相法[Michihiro Ohta, Haibin Yuan, Shinji Hirai, et al. Preparation of R2S3 (R:La, Pr, Nd, Sm) powders by sulfurization. Journal of Alloys andCompounds，2004，374 :112-115]和溶劑熱法[Kaibin Tang, Changhua An, Pingbo Xie, et al. Low-temperature synthesis and characterization of β -La2S3nanorods. Journal of Crystal Growth，2002，245 :304-308]，這些方法制備 La2S3薄膜所需設(shè)備比較昂貴，成本較高，安全系數(shù)低，且工藝難以控制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種反應(yīng)周期短、反應(yīng)溫度低，大大降低了能耗，節(jié)約了成本，并且操作簡單，適合大規(guī)模生產(chǎn)的微波水熱法制備制備四方片組裝成球狀硫化鑭微晶方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1)首先將1 4mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3 · 7H20)溶解于10 40mL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A;2)將2. 5 7. 5mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 ·5Η20)溶解于30 80mL 蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液B ；3)將A溶液加入到B溶液中，攪拌均勻，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為4.0 5.0得溶液C;4)將溶液C倒入水熱反應(yīng)釜中，填充度控制在60 80 % ；然后密封水熱反應(yīng)釜， 將其放入微波水熱反應(yīng)儀中；選擇溫控模式，控制水熱溫度為90 130°C，反應(yīng)20min 60min,反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；5)打開水熱反應(yīng)釜，將產(chǎn)物分別用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌2 5次，于電熱恒溫鼓風干燥箱中40 60°C下干燥1 3h得Laj3微晶。由于微波水熱法是利用水具有永久偶極矩，在微波交變場中能發(fā)生偶極弛豫，在體系內(nèi)部直接引起微波能的損耗，來對水熱釜加熱。微波水熱法是一種快速制備粒徑分布窄、形態(tài)均一的納米粒子的方法，具有其他一些方法不可比擬的優(yōu)越性。本發(fā)明采用簡單的微波水熱法制備工藝，反應(yīng)在液相中一次完成，不需要后期處理，原料易得，制備成本較低， 反應(yīng)周期短，可重復性高，制備出直徑5um的球狀硫化鑭結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是由長1. 5um,寬 lum，厚度約為10 20nm的四方片狀硫化鑭晶組裝而成的有孔洞的球狀。


圖1為實施例1所制備Liij3晶的X-射線衍射(XRD)圖譜，其中橫坐標為衍射角 2 θ，單位為。，縱坐標為衍射峰強度，單位為cps。圖2為實施例1所制備1^ 晶的場發(fā)射掃描電鏡(FE-SEM)照片。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1 1)首先將2mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3 · 7H20)溶解于IOmL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ；2)將6mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于50mL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液B ；3)將A溶液加入到B溶液中，攪拌均勻，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為4. 0得溶液C ；4)將溶液C倒入水熱反應(yīng)釜中，填充度控制在70 % ；然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入微波水熱反應(yīng)儀中；選擇溫控模式，控制水熱溫度為120°C，反應(yīng)60min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；5)打開水熱反應(yīng)釜，將產(chǎn)物分別用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌2 5次，于電熱恒溫鼓風干燥箱中40°C下干燥Ih得Laj3微晶。由圖1可知所制備的微晶為L &微晶。由圖2可知所制備的L &微晶為四方片組裝成球狀的結(jié)構(gòu)。實施例2 1)首先將3mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3 · 7H20)溶解于20mL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ；
2)將4. 5mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于30mL蒸餾水中， 攪拌均勻得到溶液B;3)將A溶液加入到B溶液中，攪拌均勻，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為4. 5得溶液C ；4)將溶液C倒入水熱反應(yīng)釜中，填充度控制在60 % ；然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入微波水熱反應(yīng)儀中；選擇溫控模式，控制水熱溫度為100°c，反應(yīng)30min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；5)打開水熱反應(yīng)釜，將產(chǎn)物分別用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌2 5次，于電熱恒溫鼓風干燥箱中50°C下干燥池得Laj3微晶。實施例3 1)首先將Immol分析純的七水氯化鑭(LaCl3 · 7H20)溶解于30mL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ；2)將2. 5mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于60mL蒸餾水中， 攪拌均勻得到溶液B;3)將A溶液加入到B溶液中，攪拌均勻，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為5. 0得溶液C ；4)將溶液C倒入水熱反應(yīng)釜中，填充度控制在80 % ；然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入微波水熱反應(yīng)儀中；選擇溫控模式，控制水熱溫度為90°C，反應(yīng)50min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；5)打開水熱反應(yīng)釜，將產(chǎn)物分別用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌2 5次，于電熱恒溫鼓風干燥箱中60°C下干燥Ih得Laj3微晶。實施例4 1)首先將4mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3 · 7H20)溶解于40mL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ；2)將7. 5mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于80mL蒸餾水中， 攪拌均勻得到溶液B;3)將A溶液加入到B溶液中，攪拌均勻，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為4. 0得溶液C ；4)將溶液C倒入水熱反應(yīng)釜中，填充度控制在75%;然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入微波水熱反應(yīng)儀中；選擇溫控模式，控制水熱溫度為130°C，反應(yīng)20min，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；5)打開水熱反應(yīng)釜，將產(chǎn)物分別用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌2 5次，于電熱恒溫鼓風干燥箱中55°c下干燥池得Laj3微晶。
權(quán)利要求
1. 一種微波水熱法制備四方片組裝成球狀硫化鑭微晶方法，其特征在于1)首先將1 4mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3·7Η20)溶解于10 40mL蒸餾水中， 攪拌均勻得到溶液A ；2)將2.5 7. 5mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Na2S2O3 · 5H20)溶解于30 80mL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液B;3)將A溶液加入到B溶液中，攪拌均勻，用醋酸調(diào)節(jié)pH值為4.0 5. 0得溶液C ；4)將溶液C倒入水熱反應(yīng)釜中，填充度控制在60 80%；然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入微波水熱反應(yīng)儀中；選擇溫控模式，控制水熱溫度為90 130°C，反應(yīng)20min 60min， 反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；5)打開水熱反應(yīng)釜，將產(chǎn)物分別用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌2 5次，于電熱恒溫鼓風干燥箱中40 60°C下干燥1 3h得Laj3微晶。
全文摘要
微波水熱法制備四方片組裝成球狀硫化鑭微晶方法，將七水氯化鑭溶解于蒸餾水中得溶液A；將五水硫代硫酸鈉溶解于蒸餾水中得溶液B；將A溶液加入到B溶液中得溶液C；將溶液C倒入水熱反應(yīng)釜中，然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入微波水熱反應(yīng)儀中；選擇溫控模式進行水熱反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；打開水熱反應(yīng)釜，將產(chǎn)物分別用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌，于電熱恒溫鼓風干燥箱中干燥得La2S3微晶。本發(fā)明采用簡單的微波水熱法制備工藝，反應(yīng)在液相中一次完成，不需要后期處理，原料易得，制備成本較低，反應(yīng)周期短，可重復性高，制備出直徑5μm的球狀硫化鑭結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是由長1.5μm，寬1μm，厚度約為10～20nm的四方片狀硫化鑭晶組裝而成的有孔洞的球狀。
文檔編號C01F17/00GK102502761SQ20111037494
公開日2012年6月20日 申請日期2011年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月23日
發(fā)明者侯艷超, 張燁, 曹麗云, 黃劍鋒 申請人:陜西科技大學