CN102020987A - 采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法 - Google Patents

采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102020987A
CN102020987A CN2010105554072A CN201010555407A CN102020987A CN 102020987 A CN102020987 A CN 102020987A CN 2010105554072 A CN2010105554072 A CN 2010105554072A CN 201010555407 A CN201010555407 A CN 201010555407A CN 102020987 A CN102020987 A CN 102020987A
Authority
CN
China
Prior art keywords
solvent
powder
bahfo
bahfo3
nano
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010105554072A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102020987B (zh
Inventor
马伟民
苑晓宇
杨化仁
李玉玲
温强
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenyang University of Chemical Technology
Original Assignee
Shenyang University of Chemical Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shenyang University of Chemical Technology filed Critical Shenyang University of Chemical Technology
Priority to CN 201010555407 priority Critical patent/CN102020987B/zh
Publication of CN102020987A publication Critical patent/CN102020987A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102020987B publication Critical patent/CN102020987B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，涉及一种纳米发光材料的制备方法，其特征在于该方法采用高纯Ba(NO3)2，HfOCl2·8H2O作为反应原料，以Ce(NO3)3作为激活剂，KOH作为矿化剂，乙醇/水混合溶剂作为反应时的溶剂；制备过程包括原料配置、矿化剂加入、混合、水热反应、过滤、洗涤及干燥过程；BaHfO3:Ce纳米发光粉体中Ce的含量在0.1-1.1mol%之间。本发明制备BaHfO3:Ce发光纳米粉体的方法工艺简单，粉体形貌及粒径可控性好。本发明闪烁体基质材料，可将其烧制成光学性能优良的闪烁、透明陶瓷。

Description

采用溶剂热法制备BaHfO 3 :Ce纳米发光粉体的方法
技术领域
本发明涉及一种纳米发光材料的制备方法，特别是涉及一种采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法。
背景技术
随着纳米技术不断发展，纳米材料不断展现出高活性、高比表面能等独特性质，研究表明，发光颗粒的尺寸对发光性能影响很大，颗粒尺寸越小，发光效果越好。BaHfO3具有对X射线超强阻止本领，衰减快，光输出较高等优良特性，是适应快速响应探测器的极有前途的闪烁体基质材料之一，但至今仍未能将其烧制成透明陶瓷，故制备出性能优良的BaHfO3粉体成为研究的热点问题。要获得光学性能优良的闪烁陶瓷，需要烧结活性好，粒度均匀，近球形的粉体作为烧结原料，同时激活剂在基质中的均匀掺杂也非常重要。这就对BaHfO3粉体的制备工艺提出了更高的要求。
纳米发光材料的制备方法很多，采用共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法等都可制备出BaHfO3粉体，其形貌和粒径存在不同差异。共沉淀法很难实现各种离子同时沉淀，因此容易造成稀土激活剂掺杂不均匀；溶胶凝胶得到粉体的形貌不易控制；相比之下，水热法简单易行，团聚少，粒径和形貌通过调整工艺参数可以得到控制，激活剂在基质中掺杂较为均匀。而采用混合溶剂作为溶剂，缓和了实验条件，改善粉体的粒径、形貌。混合溶剂热法在这方面具有独特的优势：乙醇可以降低去离子水的介电常数，从而降低BaHfO3的溶解度，产生高的饱和度，使成核与生长速度增大，而成核所需的过饱和度较生长所需更高，因此所得粉体粒径较小；还可以降低粉体的表面活性；加入乙醇可促进前驱物迅速脱水，促进反应速率，有利于形核。混合溶剂热法制备纳米粉体，可通过改变溶剂的组成配比，使生成的纳米粒子的大小、粒度分布以及存在的形态得到控制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，即乙醇/水溶剂热法制备纳米BaHfO3:Ce发光粉体的方法，该方法制备的纳米BaHfO3:Ce发光粉体工艺简单，操作方便易行，制备粉体粒径和形貌可控性很强。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，该方法采用高纯Ba(NO3)2，HfOCl2??8H2O作为反应原料，以Ce(NO3)3作为激活剂，KOH作为矿化剂，乙醇/水混合溶剂作为反应时的溶剂；制备过程包括原料配置、矿化剂加入、混合、水热反应、过滤、洗涤及干燥过程；BaHfO3:Ce纳米发光粉体中Ce的含量在0.1-1.1 mol%之间。
所述的采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，采用的乙醇/水混合溶剂的体积比为5:1。
所述的采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，溶液混合后PH值12.5-14；水热温度120-220 ℃；保温时间8h-24 h；干燥温度70-100 ℃。
本发明的优点与效果是：
本发明所采用的工艺可控，成本低廉，操作环节简单，无需煅烧，节省能耗。在制备过程中，通过控制原料的配比，调节水热温度，保温时间，PH值、不同溶剂配比等条件，可实现产品的晶型、形貌以及粒径大小的控制。前驱物在水热温度100～200 ℃保温12～24 h，PH值为9～13.5，溶剂配比V(C2H5OH):V(H2O)为5:1得到尺寸约为50 nm的BaHfO3:Ce纳米粉体，其形貌为近球形，分散性较好。该制备BaHfO3:Ce纳米粉体的方法在实际应用中有广阔的前景。
附图说明
图1为溶剂配比V(C2H5OH):V(H2O)为3:1，PH值为13.5，水热温度200℃保温24 h后得到的粉体形貌的SEM图；
图2为溶剂配比V(C2H5OH):V(H2O)为4:1，PH值为13.5，水热温度200℃保温24 h后得到粉体的SEM图；
图3为溶剂配比V(C2H5OH):V(H2O)为5:1，PH值为13.5，水热温度200℃保温24 h后制备出的样品SEM图；
图4为不同Ce含量(0.1%-1.1%)粉体的发光性能的比较。
注：本发明的图2—图4为产物状态的分析示意图或照片，图中文字或影像不清晰并不影响对本发明技术方案的理解。
具体实施方式
下面对本发明进行详细说明。
本发明材料选用：
原料Ba(NO3)2(纯度99.99%)，HfOCl2??8H2O(纯度99.99%)，Ce(NO3)3 (纯度99.9%)，KOH(纯度82%)，乙醇为分析纯试剂，蒸馏水为二次水。以上试剂均没有经过纯化处理。
本发明制备过程：
将原料Ba(NO3)2，HfOCl2??8H2O配置成初始溶液，再加入5～10ml不同浓度的稀土溶液Ce(NO3)3，在磁力搅拌器不断搅拌下混合均匀，滴加2 mol/L的KOH溶液，调节PH值12.5-14，溶液变浑浊，搅拌一段时间后后放入150 ml反应釜中，填充乙醇，填充度70%～80%，在120℃-220℃温度范围内及8-24 h条件下进行水热反应。水热产物经过过滤，无水乙醇洗涤后将过滤后的沉淀物放入真空干燥箱中于70 ℃-100 ℃干燥12～24 h，获得样品经碾磨过筛后得到BaHfO3:Ce3+粉体。
本发明的有益效果：
实施例1
按照制备过程，将Ba(NO3)2和HfOCl2??8H2O溶于30 ml的去离子水中，用磁力搅拌器进行搅拌，再加入0.3mol% Ce(NO3)3，不断搅拌。在不断搅拌的情况下，加入矿化剂KOH，调节PH值达到13.5，溶液变浑浊，搅拌一段时间后装入150 ml的反应釜中，填充乙醇，填充度70%～80%，即反应釜中溶剂V(C2H5OH):V(H2O)为3:1，调节温度200℃保温24 h后得到白色沉淀，将其过滤，用无水乙醇洗涤多次后置于真空干燥箱中80℃干燥24 h后得到白色粉体，经碾磨过筛后得到样品。对不同水热温度，不同保温时间下得到的样品进行XRD分析。对所得样品的形貌进行SEM分析，可以直接看出颗粒尺寸。所得粉体为多边形，表面有絮状物质，颗粒粒径分布不均，尺寸为100 nm左右，如图1所示。
实施例2
改变溶剂体积含量使V(C2H5OH):V(H2O)为4:1，即将Ba(NO3)2和HfOCl2??8H2O溶于24 ml的去离子水中，其他条件如实施例1，所得粉体形貌如图2中SEM图所示，粉体呈近球形，粒径分布不均，表面絮状物质明显减少，粒径约50 nm。
实施例3
改变反应溶剂体积含量V(C2H5OH):V(H2O)为5:1，即将Ba(NO3)2和HfOCl2??8H2O溶于20 ml的去离子水中，其他条件如实施例1，所得粉体的形貌如图3所示，粉体形貌基本为球形，分散性较好，粒径在50 nm左右。
实施例4
改变Ce含量在0.1 mol%-1.1 mol%范围内，其他条件如实施例3，所得粉体的发光性能如图4所示。当Ce含量为0.3 mol%时，粉体发光性能最佳。

Claims (3)

1.采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，其特征在于该方法采用高纯Ba(NO3)2，HfOCl2??8H2O作为反应原料，以Ce(NO3)3作为激活剂，KOH作为矿化剂，乙醇/水混合溶剂作为反应时的溶剂；制备过程包括原料配置、矿化剂加入、混合、水热反应、过滤、洗涤及干燥过程；BaHfO3:Ce纳米发光粉体中Ce的含量在0.1-1.1 mol%之间。
2.根据权利要求1所述的采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，其特征在于采用的乙醇/水混合溶剂的体积比为5:1。
3.根据权利要求1所述的采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法，其特征在于溶液混合后PH值12.5-14；水热温度120-220 ℃；保温时间8h-24 h；干燥温度70-100 ℃。
CN 201010555407 2010-11-23 2010-11-23 采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法 Expired - Fee Related CN102020987B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010555407 CN102020987B (zh) 2010-11-23 2010-11-23 采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010555407 CN102020987B (zh) 2010-11-23 2010-11-23 采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102020987A true CN102020987A (zh) 2011-04-20
CN102020987B CN102020987B (zh) 2013-04-24

Family

ID=43862777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010555407 Expired - Fee Related CN102020987B (zh) 2010-11-23 2010-11-23 采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102020987B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103333688A (zh) * 2013-06-17 2013-10-02 沈阳化工大学 采用一元醇热法制备SrHfO3:Ce超微球发光粉体的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101475216A (zh) * 2009-01-19 2009-07-08 沈阳化工学院 溶胶-凝胶法制备闪烁体材料纳米粉体的方法
CN101497792A (zh) * 2009-02-27 2009-08-05 东北大学 一种上转换荧光纳米颗粒的制备方法
US20100283377A1 (en) * 2008-02-15 2010-11-11 Nitto Denko Corporation Nanoparticle synthesis by solvothermal process

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100283377A1 (en) * 2008-02-15 2010-11-11 Nitto Denko Corporation Nanoparticle synthesis by solvothermal process
CN101475216A (zh) * 2009-01-19 2009-07-08 沈阳化工学院 溶胶-凝胶法制备闪烁体材料纳米粉体的方法
CN101497792A (zh) * 2009-02-27 2009-08-05 东北大学 一种上转换荧光纳米颗粒的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103333688A (zh) * 2013-06-17 2013-10-02 沈阳化工大学 采用一元醇热法制备SrHfO3:Ce超微球发光粉体的方法
CN103333688B (zh) * 2013-06-17 2015-04-01 沈阳化工大学 采用一元醇热法制备SrHfO3:Ce超微球发光粉体的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102020987B (zh) 2013-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yang et al. Fabrication and luminescence of BiPO4: Tb3+/Ce3+ nanofibers by electrospinning
Zhang et al. Highly uniform and monodisperse GdOF: Ln 3+(Ln= Eu, Tb, Tm, Dy, Ho, Sm) microspheres: hydrothermal synthesis and tunable-luminescence properties
Qiu et al. Tuning the size and shape of colloidal cerium oxide nanocrystals through lanthanide doping
KR20030072549A (ko) 미세 결정 입자의 생성방법
Liu et al. Fabrication and photoluminescence properties of hollow Gd 2 O 3: Ln (Ln= Eu3+, Sm3+) spheres via a sacrificial template method
Raju et al. Synthesis and luminescent properties of low concentration Dy3+: GAP nanophosphors
CN106365194B (zh) 一种钛酸镧纳米材料的制备方法
CN106811832A (zh) 一种珠帘状BiFeO3微纳米纤维的制备方法及所得产品
Zhang et al. Uniform hollow TiO2: Sm3+ spheres: Solvothermal synthesis and luminescence properties
Zhong et al. Gelatin-mediated hydrothermal synthesis of apple-like LaCO 3 OH hierarchical nanostructures and tunable white-light emission
Zhou et al. Facile synthesis of Gd2O2SO4: Tb and Gd2O2S: Tb green phosphor nanopowders of unimodal size distribution and photoluminescence
Yin et al. A review on the synthesis of metal oxide nanomaterials by microwave induced solution combustion
Wang et al. Effects of different organic additives on the formation of YVO4: Eu3+ microspheres under hydrothermal conditions
CN102491416A (zh) 一种Eu2Zr2O7纳米粉体的制备方法
CN103614142B (zh) 制备球状LaVO4:Eu3+红色荧光粉的葡萄糖辅助水热法
Qingqing et al. Facile sol-gel combustion synthesis and photoluminescence enhancement of CaZrO3: Sm3+ nanophosphors via Gd3+ doping
CN102020987B (zh) 采用溶剂热法制备BaHfO3:Ce纳米发光粉体的方法
Huang et al. Morphology controllable synthesis of yttrium oxide-based phosphors from yttrium citrate precursors
Zhai et al. Hydrothermal synthesis, characterization and luminescence properties of orange–red-emitting phosphors SnO 2: Eu
Ma et al. RE2O2S: Tb3+ (RE= Y, La, Gd): Comparable research on morphology, luminescence, thermal stability and magnetic property
CN101648726B (zh) 一种LuO(OH)纳米棒和Lu2O3纳米棒发光粉体的水热合成方法
CN105923650B (zh) 一种采用沉淀煅烧法制备纳米Bi2Zr2O7粉体的方法
CN103332748B (zh) 一种微纳米钨酸钇钾近球状颗粒及其制备方法
Wan et al. Preparation of Luminescent PbWO 4 Microcrystals with Hierarchical Structures by Using Microwave Irradiation Heating Method
CN103333688B (zh) 采用一元醇热法制备SrHfO3:Ce超微球发光粉体的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20130424

Termination date: 20151123

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee