[发明专利]一种非晶态EuB6

说明书

本发明公开了一种非晶态EuB₆纳米材料的制备方法。本发明在液相等离子体技术辅助下，通过乙硼烷气体还原无水氯化铕，在室温下成功合成了非晶态EuB₆纳米材料。通过该方法合成的非晶态EuB₆纳米材料不仅比表面积大，而且在室温下具有优异的甲醛吸脱附响应能力。该材料在甲醛室温监测技术领域方面具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，尤其涉及到一种非晶态EuB₆纳米材料的制备方法。

背景技术

甲醛对人健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏。甲醛在空气中的浓度达到0.06-0.07mg/m³时，儿童就会发生轻微气喘；当室内空气中甲醛含量为0.1 mg/m³时，就会刺激人的眼睛流泪；达到0.6mg/m³时，可引起咽喉不适或疼痛；浓度更高时，可引起恶心呕吐，咳嗽胸闷，气喘甚至肺水肿。皮肤直接接触甲醛，可引起皮炎、色斑、皮肤坏死。长期吸入少量甲醛会引起慢性中毒，出现粘膜充血，皮肤刺激症、过敏性皮炎、指甲角化等。全身症状有头痛、乏力、心悸、失眠、体重减轻、月经紊乱等，更严重的会引起鼻咽癌、结肠癌、脑瘤、细胞核的基因突变，引起新生儿的染色体异常、白血病，引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛最为敏感。

随着工业的发展，甲醛被广泛使用，使得某些工作与居住环境里的甲醛含量大大超过安全范围，对人体健康造成很大威胁。因此，需要经常检测环境中的甲醛含量。关于甲醛的监测方法和仪器装置的研究近年来己成为环境科学研究的一个热点。为了大幅度提高甲醛的分析速度，减轻频繁检测甲醛的工作量，满足首都居民日益增长的对健康安全的要求，研究开发甲醛快速现场检测的新原理、新方法、新技术是一项十分重要的工作，将会对全球居环境的改善、食品安全的保障发挥重要作用。

近几年来，六硼化铕（EuB₆）作为稀土硼化物之一，因其一些特殊的物理性质，如稳定的电阻率和低膨胀系数，比较适合用作高分辨率探测器的传感器，从而引起了科技工作者的研究兴趣。然而，EuB₆一般是通过在1650℃真空碳热还原氧化铕（Eu₂O₃）和碳化硼（B₄C），或在1400℃真空还原EuO和B而制备的。由于温度很高，对能耗增大，不利于清洁生产。因此开发出一款新的能耗低的制备方法对该材料在工业生产中成本的降低有着关键作用。本发明在液相等离子体技术辅助下，通过乙硼烷气体还原无水氯化铕，在室温下成功合成了非晶态EuB₆纳米材料，降低了能耗，使得其商业化更加有利。

发明内容

本发明采用液相等离子体技术（LPT），使用具有自主知识产权的液相等离子体反应器（实用新型专利：201420301030.1），在室温下通过乙硼烷气体还原无水氯化铕，成功合成了非晶态EuB₆纳米材料。本发明所制备的非晶态EuB₆纳米材料在室温下对甲醛气体显示出快速，稳定和高选择性的响应。

本发明采用如下的技术方案：

（1）在298K，在氩气保护下将无水氯化铕（EuCl₃）溶解在氯化1-丁基-3-甲基咪唑液体（[BMIM]Cl）中的离子液体中，转入液相等离子体反应器中;

（2）于298K下将乙硼烷（B₂H₆）通入到（1）的溶液中并不断搅拌；

（3）进行液相等离子体反应40分钟，同时搅拌；液相等离子体反应器两个电极之间的电场为500Vcm^-1;

（4）所得产物用用去离子水洗涤后，然后用乙醇洗涤三次；

（5）将其在60℃下干燥。

步骤（1）中反应保护气体为氩气;