[发明专利]一种使用共沉淀结合熔盐法制备镧系氧化物材料的方法及其应用

权利要求书

1.一种使用共沉淀结合熔盐法制备Ln₂M₂O₇型氧化物材料在锕系元素存储固化中的应用，其特征在于，所述Ln₂M₂O₇型氧化物材料由镧系、锕系核素盐以及M盐按照一定比例经过共沉淀预处理生成前驱体材料，然后将所述前驱体材料与由硝酸钠、硝酸钾形成的复合硝酸熔盐均匀烧结而成；其中，M元素为Ti、Zr、Hf，镧系元素离子、锕系元素离子以及M元素离子按照一定的化学计量比称量，所述前驱体材料与所述复合硝酸熔盐的质量比为1∶1~1∶50；所述制备包括以下步骤：

S1：对镧系元素硝酸盐或氯盐或醋酸盐、M元素硝酸盐或氯盐或醋酸盐、锕系元素硝酸盐或氯盐或醋酸盐按照化学计量比进行称量，然后溶解于蒸馏水中搅拌溶解，然后缓慢加入2%~10%稀氨水继续搅拌，过滤絮状沉淀，50~80℃烘干，得到干燥的前驱体材料；

S2：将所述前驱体材料和复合硝酸熔盐按照1∶1~1∶50的质量比称量，进行研磨与搅拌1~6h，然后将混合材料放入反应舟并放置反应炉中，设定升温速率和保温时间进行高温反应，自然冷却降温；

S3：将步骤S2中所得产物用蒸馏水离心或抽滤清洗，即得一种Ln₂M₂O₇型氧化物材料；

所述Ln₂M₂O₇型氧化物材料为烧绿石结构或缺陷型萤石结构，其中，锕系元素的占比为0.1~2.0。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，镧系元素为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Sc以及Y，锕系元素为Ac、Th、Pa、U、Np、Pu、Am、Cm、Bk、Cf、Es、Fm、Md、No、Lr。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤S1中，每摩尔原材料的蒸馏水的用量为100~500L，搅拌溶解6~12h，加入稀氨水后继续搅拌6~12h。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤S2中，所述高温反应的反应温度的设定值需比所述复合硝酸熔盐的熔点高0^oC~500^oC，保温时间为0.5h~10h。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于，步骤S2中，所述高温反应的反应温度为650~850℃，保温3~10h。

6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于，步骤S2中，将混合材料放置反应炉后，以5℃/min的升温速率从室温升温至150℃，保温1h，然后以5℃/min的升温速率从室温升温至650~850℃，保温3~10h。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，步骤S2中，所述反应舟为氧化铝坩埚、石英坩埚或铂金坩埚。