一种掺铈钇铝石榴石纳米带的制备方法

摘要

本发明涉及一种掺铈钇铝石榴石纳米带的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。现有技术制备了掺铈钇铝石榴石纳米粒子和纳米纤维。本发明包括三个步骤：(1)配制纺丝液，硝酸盐、聚乙烯吡咯烷酮PVP和溶剂N，N-二甲基甲酰胺DMF的质量分数分别为10％、22％和68％；(2)制备PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Ce(NO3)3]复合纳米带，采用静电纺丝技术，电压为10kV，固化距离为18cm，注射器针头喷嘴的内径为1.0mm，采用竖喷方式，室温18℃～28℃，相对湿度50％～70％；(3)制备YAG:1％Ce3+纳米带，将复合纳米带进行热处理，升温速率为1℃/min，在900℃保温8h，然后以1℃/min的速率降至200℃后自然冷却至室温，得到YAG:1％Ce3+纳米带，宽度为2.35～4.73μm，厚度为130～330nm，长度大于100μm，具有良好的结晶性。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

一种掺铈钇铝石榴石纳米带的制备方法，其特征在于，采用静电纺丝技术，使用聚乙烯吡咯烷酮PVP为高分子模板剂，采用N，N‑二甲基甲酰胺DMF为溶剂，制备产物为铈离子掺杂钇铝石榴石纳米带，其步骤为：(1)配制纺丝液纺丝液中钇源和铈源使用的是硝酸钇和硝酸铈，铝源使用的是硝酸铝，高分子模板剂采用聚乙烯吡咯烷酮PVP，溶剂采用N，N‑二甲基甲酰胺DMF，称取一定量的硝酸钇、硝酸铈和硝酸铝，其中Y3+与Ce3+的摩尔比为99∶1，即Ce3+的摩尔百分数为1％，[Y3++Ce3+]与Al3+的摩尔比为3∶5，溶于适量的DMF溶剂中，再称取一定量的PVP加入到上述溶液中，于室温下磁力搅拌6h，PVP完全溶解，然后放置到密闭容器中静置2h，直到溶液澄清为止，无气泡存在，得到均匀、透明且有一定粘度的前驱体溶胶，即形成纺丝液，该纺丝液各组成部分的质量百分数为：硝酸盐含量10％，PVP含量22％，溶剂DMF含量68％；(2)制备PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Ce(NO3)3]复合纳米带采用静电纺丝技术，技术参数为：电压为10kV，注射器针头喷嘴到接收屏的固化距离为18cm，注射器针头喷嘴的内径为1.0mm，采用针头垂直向下竖喷方式，室内温度18℃～28℃，相对湿度为50％～70％；(3)制备YAG:1％Ce3+纳米带将所获得的PVP/[Y(NO3)3+Al(NO3)3+Ce(NO3)3]复合纳米带进行热处理，技术参数为：升温速率为1℃/min，在900℃保温8h，然后以1℃/min的速率降至200℃后自然冷却至室温，得到YAG:1％Ce3+纳米带，宽度为2.35～4.73μm，厚度为130～330nm，长度大于100μm。