[发明专利]合成BaMoO4:Ln3+纳米棒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成纳米棒的方法。

背景技术

稀土是发光、磁学、超导等诸多功能材料不可或缺的组分，稀土光功能材料被广泛用于终端显示、光电子器件、激光技术及生物等领域。自从1994年R.N.Bhargava等人首次报道了ZnS:Mn纳米晶颗粒具有高于体材料的量子发光效率后，纳米发光材料受到了国内外学者的广泛关注。稀土纳米化后，表现出许多特性，如小尺寸效应、高比表面效应、量子效应、极强的光、电、磁性质、超导性、高化学活性等，能大大提高材料的性能和功能。特别是稀土上转换发光材料被广泛地应用于生物和医学领域。与传统的有机染料和量子点荧光标记相比，稀土上转换纳米材料有其独特的优势。一方面，稀土离子的发光具有窄的发射谱带，高的色纯度，长的荧光寿命和高的抗光漂白等特性。另一方面，上转换纳米材料在生物荧光标记方面具有无自体荧光干扰，对生物组织无伤害，在生物组织穿透深度深等优点。

众所周知，稀土离子的发光性质与纳米材料的形貌和尺寸有关。因此，学者们致力于合成具有特殊形貌的稀土纳米荧光材料。到目前为止，人们通过低温水热、溶剂热、微乳液以及原位取代法成功地合成了一系列稀土纳米晶，包括氧化物、氟化物、钒酸盐和磷酸盐等。但是，人们对具有特殊形貌的BaMoO₄:Ln³⁺纳米晶报道的较少。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种合成BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒的方法。

合成BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒的方法按照以下步骤进行：

一、在温度为40～90℃、搅拌速度为100～350转/分钟条件下，在硝酸钡和稀土硝酸盐的混合溶液中加入表面活性剂，硝酸钡和稀土硝酸盐的混合溶液与表面活性剂的摩尔比为1:1～10，硝酸钡和稀土硝酸盐的混合溶液中硝酸钡浓度为0.1～2mol/L，稀土硝酸盐浓度为0.1～2mol/L，所述硝酸钡和稀土硝酸盐混合溶液的溶剂为水、乙醇及乙二醇中的一种或其中几种的组合，再加入阴离子盐，继续搅拌20分钟～24小时；

二、采用溶剂热法对步骤一的生成物进行热处理；

三、用蒸馏水洗涤步骤二的产物至洗液的pH值为7，然后在60～80℃条件下真空干燥3～24小时；

四、在空气中将步骤三的生成物在升温速度为1～20℃/分钟的条件下升至200～900℃，然后在200～900℃焙烧5分钟～8小时，即得BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒。

步骤一中所述稀土硝酸盐为硝酸铕、硝酸铒、硝酸铥、硝酸镱、硝酸镝、硝酸钐及硝酸钆中的一种或其中几种的组合。

步骤一中所述表面活性剂为十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基二甲基苄基溴化铵、十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠、十六烷基二羟乙基氧化胺、十八烷基二甲基氧化胺、十八烷基二羟乙基氧化胺、乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇单油酸酯、十六醇、油醇及油酸中的一种或几种的组合。

步骤一中所述阴离子盐为Na₂MoO₄。

步骤二中所述溶剂热法如下：

将步骤一的生成物溶于溶剂中，在温度为110～220℃的条件下热处理2～48小时，所述的溶剂为水、乙醇、乙二醇、水与乙醇的混合物、水与乙二醇的混合物或乙醇与乙二醇的混合物。

本发明BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒制备的工艺简单、成本低、所需设备简单、生产安全性强，易于实现工业化生产。并且本发明制备的BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒是纯四方晶相的BaMoO₄:Ln³⁺，可以发出红色荧光。

附图说明

图1是实验一制备的BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒的扫描电子显微镜照片；

图2是实验一制备的BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒的XRD谱图；

图3是实验一制备的BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒的光致发光光谱。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式合成BaMoO₄:Ln³⁺纳米棒的方法按照以下步骤进行：