[发明专利]一种亲水性稀土纳米材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种亲水性稀土纳米材料的制备方法，包括以下步骤，将稀土化合物置于水溶液中进行混合后，依次加入表面活性剂、多元醇溶液和阴离子配体得到混合溶液，将得到的混合溶液在反应釜中迅速搅拌，并加热，冷却，循环2～3次，将自然冷却后的混合溶液中加入沉淀剂，使沉淀在溶液中析出，得到沉淀物，将得到的沉淀物进行有机溶液洗涤并脱水，并通过高速离心除去表面吸附的有机物，将得到的脱水处理沉淀置于烘箱内进行真空干燥，得到所需的亲水性稀土纳米材料。该亲水性稀土纳米材料的制备方法，制得的稀土纳米材料亲水性更好，制备方便简单，成本低，同时得到的产品质量更高。

技术领域

本发明属于稀土纳米材料技术领域，具体涉及一种亲水性稀土纳米材料的制备方法。

背景技术

稀土元素包括原子序数57到71的镧系元素以及同族的钪和钇。这些元素不仅具有相似的物理化学性质,而且由于其外层电子结构（4f0-145d0-16S2）的特点，决定了它们具有较高的化学反应活性。纳米材料是近年来非常活跃的研究领域。纳米技术的迅猛发展以及纳米材料的开发应用，使得人类从根本上解决环境、资源和生命问题成为可能。稀土纳米材料具有广泛的应用，在电子学、光学、磁学、化学和生物学等领域中表现出良好的应用前景。

随着纳米科学技术的发展，稀土纳米材料已经成功应用于细胞成像、免疫分析和DNA检测等方面，其引起了相关领域研究的广泛关注，而现阶段稀土纳米材料的制备，大多是疏水性纳米材料，无法应用于亲水性的实验和生产中，同时部分亲水性纳米材料的制备过于繁琐，成本高，且制成的成果亲水性不理想，无法满足需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种亲水性稀土纳米材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种亲水性稀土纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将稀土化合物置于水溶液中进行混合后，依次加入表面活性剂、多元醇溶液和阴离子配体得到混合溶液；

（2）将步骤（1）得到的混合溶液在反应釜中进行剧烈搅拌，并加热，冷却，循环2～3次；

（3）将步骤（2）自然冷却后的混合溶液中加入沉淀剂，使沉淀在溶液中均匀出现，得到沉淀物；

（4）将步骤（3）中得到的沉淀物使用有机溶液洗涤并脱水，并通过高速离心除去表面吸附的有机物；

（5）将步骤（4）中得到的脱水处理后的沉淀物置于烘箱内进行真空干燥，得到所需的亲水性稀土纳米材料。

优选的，步骤（1）中，稀土化合物、表面活性剂、多元醇溶液和阴离子配体的摩尔配比依次为：8～15%、0.5～2%、1～3%、0.2～0.8%。

优选的，步骤（1）中，稀土化合物为稀土元素形成的氯化物或硝酸盐，且稀土元素为镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、钷Pm、钐Sm、铕Eu、钆Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Yb、镥Lu、钪Sc或钇Y中的任意一种或多种组合，表面活性剂为脂肪族胺盐、烷基季胺盐、烷基嘧啶卤代物、羧酸、磺酸和硫酸的任意一种或多种组合，阴离子配体主要为氟化物复合盐、氢氧化物、硫化物、复合氧化物、氟离子中的任意一种或多种组合，多元醇溶液为一缩二乙二醇、乙二醇和丙三醇中的任意一种或多种组合。

优选的，步骤（2）中，反应釜内的加热温度为30～60℃，搅拌时间20～40min。

优选的，步骤（3）中，沉淀剂为尿素、氨水和碳酸氨中的任意一种。

优选的，步骤（4）中，用于脱水的有机溶剂选用环己烷、正己烷、甲醇、乙醇、氯仿、二氯甲烷、丙酮、苯、甲苯中的任意一种或多种组合。

优选的，步骤（5）中，真空干燥的温度为80～120℃。