一种掺铕焦硅酸钇红色发光纳米带的制备方法

摘要

本发明涉及一种掺铕焦硅酸钇红色发光纳米带的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。现有技术制备了Y₂Si₂O₇:5％Eu³⁺微米或纳米颗粒。本发明包括三个步骤：(1)配制纺丝液；(2)采用静电纺丝技术制备PVP/[Y(NO₃)₃+Eu(NO₃)₃+Si(C₂H₅O)₄]复合纳米带；(3)制备Y₂Si₂O₇:5％Eu³⁺纳米带。将复合纳米带进行热处理，得到Y₂Si₂O₇:5％Eu³⁺纳米带，具有良好的结晶性，平均宽度为620nm，厚度为130nm，长度大于50μm。Y₂Si₂O₇:5％Eu³⁺纳米带是一种新型红色纳米发光材料。本发明的制备方法简单易行，可以批量生产，具有广阔的应用前景。

主权项

一种掺铕焦硅酸钇红色发光纳米带的制备方法，其特征在于，采用静电纺丝技术，使用分子量Mr＝90000的聚乙烯吡咯烷酮PVP为高分子模板剂，采用N，N‑二甲基甲酰胺DMF和乙醇CH₃CH₂OH为溶剂，制备产物为掺铕焦硅酸钇Y₂Si₂O₇∶5％Eu³⁺纳米带，其步骤为：(1)配制纺丝液钇源和铕源使用的是氧化钇Y₂O₃和氧化铕Eu₂O₃，高分子模板剂采用聚乙烯吡咯烷酮PVP，采用N，N‑二甲基甲酰胺DMF和乙醇CH₃CH₂OH为溶剂，称取一定量的氧化钇Y₂O₃和氧化铕Eu₂O₃，两者的摩尔比为95∶5，即铕离子的摩尔百分数为5％，用稀硝酸HNO₃溶解后蒸发，得到Y(NO₃)₃和Eu(NO₃)₃混合晶体，加入正硅酸乙酯Si(C₂H₅O)₄，使Y³⁺+Eu³⁺与Si(C₂H₅O)₄的摩尔比为1∶1，再加入N，N‑二甲基甲酰胺DMF、乙醇和聚乙烯吡咯烷酮PVP，于室温下磁力搅拌6h，并静置3h，形成纺丝液，该纺丝液各组成部分的质量百分数为：盐含量10％，PVP含量10％，DMF含量40％，乙醇含量40％；(2)制备PVP/[Y(NO₃)₃+Eu(NO₃)₃+Si(C₂H₅O)₄]复合纳米带将配制好的纺丝液加入纺丝装置的储液管中，进行静电纺丝，喷头内径1.0mm，调整喷头与水平面垂直，施加13kV的直流电压，固化距离20cm，室温15～25℃，相对湿度为50％～70％，得到PVP/[Y(NO₃)₃+Eu(NO₃)₃+Si(C₂H₅O)₄]复合纳米带；(3)制备Y₂Si₂O₇∶5％Eu³⁺纳米带将所述的PVP/[Y(NO₃)₃+Eu(NO₃)₃+Si(C₂H₅O)₄]复合纳米带放到程序控温炉中进行热处理，升温速率为1℃/min，在1000℃恒温8h，再以1℃/min的速率降温至200℃，之后随炉体自然冷却至室温，得到Y₂Si₂O₇∶5％Eu³⁺纳米带，平均宽度为620nm，厚度为130nm，长度大于50um。