[发明专利]含稀土离子掺杂Ba2CsI5微晶的玻璃薄膜及其制备方法

权利要求书

1.含稀土离子掺杂Ba₂CsI₅微晶的玻璃薄膜，其特征在于其摩尔百分组成为：二氧化硅：75-78mol％、五氧化二磷：5-10mol％、三氧化二镓：3-8mol％、Ba₂CsI₅：6-11mol％、稀土碘化物：1-3mol％，其中稀土碘化物为碘化铈、碘化亚铕或碘化铽中的一种。

2.如权利要求1所述的含稀土离子掺杂Ba₂CsI₅微晶的玻璃薄膜，其特征在于其摩尔百分组成为：二氧化硅：75mol％、五氧化二磷：10mol％、三氧化二镓：8mol％、Ba₂CsI₅：6mol％、碘化铈：1mol％。

3.如权利要求1所述的含稀土离子掺杂Ba₂CsI₅微晶的玻璃薄膜，其特征在于其摩尔百分组成为：二氧化硅：78mol％、五氧化二磷：5mol％、三氧化二镓：3mol％、Ba₂CsI₅：11mol％、碘化亚铕：3mol％。

4.如权利要求1所述的含稀土离子掺杂Ba₂CsI₅微晶的玻璃薄膜，其特征在于其摩尔百分组成为：二氧化硅：76mol％、五氧化二磷：8mol％、三氧化二镓：5mol％、Ba₂CsI₅：9mol％、碘化铽：2mol％。

5.如权利要求1所述的含稀土离子掺杂Ba₂CsI₅微晶的玻璃薄膜的制备方法，其特征在于包括下列具体步骤：

(1)、将制备原料按摩尔比：正硅酸乙酯∶磷酸三甲酯∶乙醇镓∶碘化钡∶碘化铯∶稀土碘化物＝75-78∶10-20∶6-16∶12-22∶6-11∶1-3，且碘化钡∶碘化铯的摩尔比为2∶1，稀土碘化物为碘化铈、碘化亚铕或碘化铽中的一种，分别称取分析纯的各制备原料，待用；

(2)、磷酸三甲酯的水解：把步骤(1)中秤量的磷酸三甲酯溶解到无水乙醇中，无水乙醇与磷酸三甲酯的摩尔比为2.5∶1，快速加入乙酰丙酮，乙酰丙酮与磷酸三甲酯的体积比为0.7∶1，并进行强力磁力搅拌，逐步滴入蒸馏水，蒸馏水与磷酸三甲酯的摩尔比为0.5∶1，室温下进行水解反应1小时，制成溶液A；

(3)、乙醇镓的水解：把步骤(1)中秤量的乙醇镓溶解到无水乙醇中，无水乙醇与乙醇镓的摩尔比为2.5∶1，快速加入乙酰丙酮，乙酰丙酮与乙醇镓的体积比为0.8∶1，并进行强力磁力搅拌，逐步滴入蒸馏水，蒸馏水与乙醇镓的摩尔比为0.5∶1，室温下进行水解反应1小时，制成溶液B；

(4)、正硅酸乙酯的水解：把步骤(1)中秤量的正硅酸乙酯溶解到无水乙醇中，无水乙醇与正硅酸乙酯的摩尔比为2.5∶1，并进行强力磁力搅拌，逐步滴入蒸馏水，蒸馏水与正硅酸乙酯的摩尔比为1∶1，并用浓硝酸调节溶液的pH值为4-5，室温下进行水解反应1小时，制成溶液C；

(5)、将溶液A与B分别缓慢加入到溶液C中，充分混合搅拌后，再滴加一定量的蒸馏水，进行二次水解反应，蒸馏水与正硅酸乙酯、磷酸三甲酯、乙醇镓三者总和的摩尔比为0.5∶1，混合水解反应0.5小时后，制成溶液D；

(6)、在溶液D中加入步骤(1)中秤量好的碘化钡、碘化铯与稀土碘化物各原料，在强烈搅拌下，水解反应2小时后，制成溶液E；

(7)、将溶液E密封后静置1天，得到一定粘度的溶液F；

(8)、将溶液F用浸渍提拉法涂覆在洁净的玻璃基板上，玻璃基片在溶液F中的提拉速度控制在0.2-1毫米/秒，根据具体厚度要求可重复提拉1-5次，每次提拉间隔时间为15分钟，涂覆后的薄膜在室温下晾干4小时；

(9)、将步骤(8)制得的薄膜放置到炉子中，以每小时30-50℃的速率升温到100℃，保温1小时，以除去残余的水和乙醇，然后以每小时30-50℃的速率再升温炉子到340℃，保温20分钟，以除去薄膜中残余的有机物，热处理结束，以每小时50℃降温速率，缓慢冷却炉子到室温；

(10)、将步骤(9)获得的薄膜放入管式电阻炉的石英管道中，首先用氮气排除石英管道中的空气，然后打开碘化氢钢瓶阀门，通入干燥的碘化氢气体，以每小时50℃的速率，逐步升温炉子到500-520℃，并在该温度下反应处理2-5小时，反应处理结束，关闭碘化氢气体，并以每小时50℃降温速率，缓慢冷却管式电阻炉至室温，用氮气清洗管道中残留的碘化氢气体，所有经管道尾端的残余碘化氢气体由氢氧化钠溶液回收，最终得到含稀土离子掺杂Ba₂CsI₅微晶的玻璃薄膜。