[发明专利]稀土金属氢氧化物或钒酸盐纳米材料的制备方法及应用

权利要求书

1.一种离子液体辅助水热法可控制备稀土金属氢氧化物或稀土金属钒酸盐纳米材料的方法，其特征在于该方法经过如下步骤：

第一、将稀土金属盐和氢氧化钠依据摩尔比1∶30的比例均匀混合，加入去离子水，使稀土金属盐的浓度为0.0001～2.0M，生成沉淀；

第二、将咪唑盐型离子液和无水乙醇按照体积比1∶1～1∶100加到上述沉淀中，搅拌10～30分钟，然后形成胶状物沉淀；

第三、将第二步形成的胶状物沉淀放入聚四氟乙烯或不锈钢内胆的水热反应釜中进行反应，于100～220℃温度下反应1～8小时，制备出稀土金属氢氧化物纳米材料；

或者，在第一步中同时加入稀土金属盐、偏钒酸盐和氢氧化钠，并依据摩尔比为1∶1∶30的比例均匀混合；将第三步中的反应时间控制在16～148小时，则制备出稀土金属钒酸盐纳米材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的稀土金属盐的阳离子是镧离子、铈离子、镨离子、钐离子、铕离子、钆离子、镝离子、铒离子、铥离子、镱离子或钇离子中的一种或几种，阴离子是硝酸根、硫酸根、盐酸根、醋酸根或碳酸根中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的咪唑盐型离子液的纯度为90.0％～99.9％；咪唑盐型离子液的阳离子为1-烷基-3-甲基咪唑，烷基链长度为1～16个碳；咪唑盐型离子液的阴离子为：氯离子、溴离子、硝酸根离子、硫酸根离子、四氟硼酸根离子或醋酸根离子中的一种或几种；这类离子液通过吸附晶核表面的氢键作用和离子液芳香环间的π-π键相互共同作用，来达到控制纳米稀土金属化合物的结构及形貌的目的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的偏钒酸盐是偏钒酸铵、偏钒酸钾、偏钒酸钠中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的稀土金属氢氧化物纳米材料是氢氧化镧、氢氧化铈、氢氧化镨、氢氧化钐、氢氧化铕、氢氧化钆、氢氧化镝、氢氧化铒、氢氧化铥、氢氧化镱或氢氧化钇中的一种或几种。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的稀土金属钒酸盐纳米材料是钒酸镧、钒酸铈、钒酸镨、钒酸钐、钒酸铕、钒酸钆、钒酸镝、钒酸铒、钒酸铥、钒酸镱或钒酸钇中的一种或几种。

7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于所述的稀土金属氢氧化物纳米材料为纳米颗粒、纳米棒或纳米线材料；其中：纳米颗粒的直径为10～12纳米，材料表面光滑，且无明显的团聚现象；纳米棒直径为10～12纳米，长度200～400纳米；纳米线的直径为12～100纳米，长度为6～10微米。

8.根据权利要求1或6所述的方法，其特征在于所述的稀土金属钒酸盐纳米材料为纳米线或纳米片材料；其中：纳米线的直径为13～30纳米，长度为12～15微米；纳米片的厚度为10～20纳米，直径为0.8～1.5微米。

9.权利要求1所述方法制备的稀土金属氢氧化物或稀土金属钒酸盐纳米材料的应用，能够用作发光材料、电催化剂、永磁材料或生物医药材料。