專利名稱：一種水熱法制備片狀硫化鑭微晶的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Laj3微晶的制備方法，一種水熱法制備片狀硫化鑭微晶的方法。
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(dǎo)、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(xué)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. La2S3 thin films from metal organic chemical vapor deposition of single-source precursor. Journal of Materials Chemistry，2006，16 :272-277]、原子層外延法[Kaupo Kukli, Hannele Heikkinen, Erja Nykanen, et al. Deposition of lanthanum sulfide thin films by atomic layer epitaxy. Journal of Alloys and Compounds, 1998, 275-277 10-14] > Bjg-霧熱角軍法[G. D. Bagde, S. D. Sartale, C. D. Lokhande. Deposition and annealing effect on lanthanum sulfide thin films by spray pyrolysis. Thin Solid 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 and Compounds, 2004，374 :112-115]和溶劑熱法[Kaibin Tang, Changhua An, Pingbo Xie, et al. Low-temperature synthesis and characterization of β -La2S3 nanorods. Journal of Crystal Growth，2002，245 :304-308]，這些方法制備Laj3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。水熱法是在特制的密閉反應(yīng)容器 (高壓釜)里，用水溶液作為介質(zhì)，通過對反應(yīng)容器加熱，形成一個有一定溫度、一定壓力的反應(yīng)環(huán)境，使得通常難溶或不溶的物質(zhì)溶解并且重結(jié)晶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種節(jié)約成本，操作簡單，反應(yīng)溫度低，大大降低了能耗，并且適合大規(guī)模生產(chǎn)的水熱法制備片狀硫化鑭微晶的方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是1)首先將2 4mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3 · 7H20)溶解于5 IOmL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ；2)將8 15mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于25 40mL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，用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為7. 0 8. 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70 90% ；然后密封水熱反應(yīng)釜， 將其放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，溫度為120 180°C，反應(yīng)IOh 40h，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)物用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌1 3次，于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中80 120°C下干燥1 3h，即得Lei2S微晶。水熱法的原理是在水熱的條件下加速離子反應(yīng)和促進(jìn)水解反應(yīng)，使一些在常溫常壓下反應(yīng)速率很慢的熱力學(xué)反應(yīng)，在水熱條件下可實現(xiàn)反應(yīng)快速化。水熱法的原料成本相對較低，所得納米顆粒純度高、分散性好、晶型與形貌易于控制。本發(fā)明采用簡單的水熱法制備工藝，反應(yīng)在液相中一次完成，不需要后期處理，工藝設(shè)備簡單，原料易得，制備成本較低，反應(yīng)周期短，可重復(fù)性高，制備出片狀硫化鑭微晶的方法。


圖1為實施例1所制備Liij3微晶的X-射線衍射(XRD)圖譜，其中橫坐標(biāo)為衍射角2Θ，單位為。，縱坐標(biāo)為衍射峰強度，單位為cps。圖2為實施例1所制備L &微晶的掃描電鏡(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(jìn)一步詳細(xì)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5mL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ；2)將15mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于40mL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，用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為7. 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，將其放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，溫度為120°C，反應(yīng)40h，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)物用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌1 3次，于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中80°C下干燥3h，即得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 &微晶為片狀的結(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IOmL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ；
2)將12mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于25mL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，用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為8. 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90 % ；然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，溫度為150°C，反應(yīng)25h，反應(yīng)結(jié)束后自然冷卻到室溫；5)打開水熱反應(yīng)釜，產(chǎn)物用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌1 3次，于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中100°C下干燥2h，即得Li^3微晶。實施例3 1)首先將4mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3 · 7H20)溶解于SmL蒸餾水中，攪拌均勻得到溶液A ； 2)將8mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(Naj2O3 · 5H20)溶解于32mL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，用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為8. 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80 % ；然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，溫度為180°C，反應(yīng)10h，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)物用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌1 3次，于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中120°C下干燥lh，即得L &微晶。
權(quán)利要求
1. 一種水熱法制備片狀硫化鑭微晶的方法，其特征在于1)首先將2 4mmol分析純的七水氯化鑭(LaCl3· 7H20)溶解于5 IOmL蒸餾水中， 攪拌均勻得到溶液A ；2)將8 15mmol分析純的五水硫代硫酸鈉(妝品03· 5H20)溶解于25 40mL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，用氨水調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為7.0 8. 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70 90%；然后密封水熱反應(yīng)釜，將其放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中，在溫度為120 180°C，反應(yīng)IOh 40h，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)物用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌1 3次，于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中80 120°C下干燥1 3h，即得Lei2S微晶。
全文摘要
一種水熱法制備片狀硫化鑭微晶的方法，首先將七水氯化鑭(LaCl3·7H2O)溶解于蒸餾水中得到溶液A；將五水硫代硫酸鈉溶解于蒸餾水中得到溶液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，將其放入電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中反應(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)物用蒸餾水、無水乙醇依次洗滌，于電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱中干燥即得La2S3微晶。本發(fā)明采用簡單的水熱法制備工藝，反應(yīng)在液相中一次完成，不需要后期處理，工藝設(shè)備簡單，原料易得，制備成本較低，反應(yīng)周期短，可重復(fù)性高，制備出片狀硫化鑭微晶的方法。
文檔編號C01F17/00GK102390857SQ20111037534
公開日2012年3月28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(xué)