CN105692678A - 一种铜酸钬纳米粉体的制备方法 - Google Patents

一种铜酸钬纳米粉体的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种铜酸钬纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：按照铜酸钬Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，混合均匀，制备溶液A；称取吡啶羧酸溶于醇中，加入碱，配制成溶液B；将溶液A与溶液B混合，搅拌制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温，析出前驱体D；将前驱体D置于还原性气体气氛下烧结，随后冷却至室温，再在空气气氛中煅烧，得到煅烧产物；将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥后，即得。本发明提供的制备方法，能够制备得到纯度高、成分均一的Ho2Cu2O5纳米粉体。本发明的制备方法，原料简便易得，成本低，操作简单，条件温和、易控制。

Description

一种铜酸钬纳米粉体的制备方法
技术领域
本发明涉及一种铜酸钬纳米粉体的制备方法，具体属于铜系稀土材料制备技术领域。
背景技术
铜系稀土材料常见构型为A2B2O5，属于层状钙钛矿型氧化物，而层状钙钛矿型氧化物由于具有特殊的物理化学性能而被广泛应用。主要应用在传感器、电解质、超导、电极材料以及改善环境等各个方面。层状钙钛矿型氧化物的制备研究具有广阔的应用前景，对其进行形貌控制，能够改变它的结构性能，从而改善它在各个用途方面的很多不足。
制备铜系稀土材料的常见方法包括高温固相合成法、溶胶凝胶法、共沉淀法、水热法、燃烧法等等。这些方法都面临着同一个问题：无法解决铜离子和稀土离子严格化学计量比的问题，无法制备出高纯度的、成分均匀的产品，而样品的纯度与性质息息相关。铜酸钬(Ho2Cu2O5)具有超导、气敏、光催化等特性，其应用前景广泛。而现有的制备方法制备的Ho2Cu2O5粉体往往存在纯度不高，颗粒尺寸不均一，比表面积小，达不到纳米级别尺寸等问题，限制了Ho2Cu2O5粉体的应用，因此，发明一种能够制备高纯度、成分均一的铜酸钬纳米粉体的制备方法，显得尤为必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铜酸钬纳米粉体的制备方法，能够制备得到纯度高、成分均一的铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种铜酸钬纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照铜酸钬Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，混合均匀，制备溶液A；
S2、称取吡啶羧酸溶于醇中，加入碱，配制成溶液B；
S3、将溶液A与溶液B混合，搅拌制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于还原性气体气氛下烧结，随后冷却至室温，再在空气气氛中煅烧，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥后，即得铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体。
具体地，前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照铜酸钬Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，混合均匀，制备溶液A；
S2、称取吡啶羧酸溶于醇中，加入碱，配制成溶液B；
S3、将溶液A与溶液B混合，搅拌1～2h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至30℃～100℃，保温1～2h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于还原性气体气氛下，450℃～550℃烧结3～6h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，800℃～1100℃煅烧1～2h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥后，即得铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S1中，Cu的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐中的一种或几种；Ho的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐中的一种或几种。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S1中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4～6倍。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S2中，吡啶羧酸为吡啶二羧酸或吡啶三羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的2～4倍。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S2中，醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的一种或几种。醇的用量能够满足溶解吡啶羧酸并略有过量即可。醇可为含碳原子数为1～8的醇类。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S2中，碱为NaOH、KOH、三乙胺或氨水中的一种或几种，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的1.5～3倍。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S3中，搅拌采用磁力搅拌或机械搅拌。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S4中，还原性气体为氮气、氨气或氢气。
前述铜酸钬纳米粉体的制备方法，步骤S5中，洗涤为酸洗和/或水洗，其中酸为盐酸或硫酸；干燥温度为50℃～150℃，时间为2～6h；过筛为过100～200目筛。
通过本发明方法制备的铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体，对其进行XRD测试和扫描电镜测试。使用DX2500型X射线衍射仪对铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体样品进行了测试，扫描速度为0.04°/min，2θ范围为10～90°。XRD测试结果如图1～图2所示。从图中可以得知，纯Ho2Cu2O5纳米粉体为正交晶系，空间群为P21nb，样品晶胞参数为： 基本没有杂质相，通过本发明方法可以制备出较纯的Ho2Cu2O5纳米粉体。
扫描电镜图如图3～图4所示。从图中可知，制备的粉体为六角片状结构，片层直径200～300nm，厚度约50～100nm。制备的粉体粒度大小均匀、分散均匀，颗粒形状规则，颗粒一致性好。
对得到的Ho2Cu2O5纳米粉体进行了比表面积的测试，测试结果如图5所示。由图中可知，采用传统的固态烧结法和共沉淀法制备的Ho2Cu2O5纳米粉体，其样品的比表面积均远小于本发明方法制备的样品。通过本发明的方法制备得到的Ho2Cu2O5纳米粉体比表面积大，能够达到70m2/g以上。
本发明的有益之处在于：本发明提供的一种Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，能够制备得到纯度高、成分均一的Ho2Cu2O5纳米粉体。所得粉体粒度大小均匀、分散均匀，颗粒形状规则，颗粒一致性好，比表面积大。制备的粉体为六角片状结构，片层直径200～300nm，厚度约50～100nm。通过本发明方法制备得到的Ho2Cu2O5粉体，作为超导体和传感器的性能得到极大提升。本发明的制备方法，原料简便易得，成本低，操作简单，条件温和、易控制。
附图说明
图1是本发明实施例1制备得到Ho2Cu2O5纳米粉体与Ho2Cu2O5基体标准卡片(PDF#70-0448)的X-射线衍射图谱；
图2是实施例2制备得到Ho2Cu2O5纳米粉体与Ho2Cu2O5基体标准卡片(PDF#70-0448)的X-射线衍射图谱；
图3是实施例3制备得到Ho2Cu2O5纳米粉体的扫描电镜图；
图4是实施例4制备得到Ho2Cu2O5纳米粉体的扫描电镜图；
图5是制备得到Ho2Cu2O5纳米粉体的比表面积数据图；
图中附图标记的含义：图1和图2：a-CuO，1-实施例1和实施例2制备得到Ho2Cu2O5纳米粉体，2-Ho2Cu2O5基体标准卡片(PDF#70-0448)；图5:1-固态烧结法制备的样品，2-共沉淀法制备的样品，3-本发明方法制备的样品。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的介绍。
实施例1
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的硝酸铜和2mmoL的碳酸钬，溶于去离子水中，去离子水的用量为硝酸铜和碳酸钬总质量的4倍，混合均匀，制备溶液A；
S2、称取4mmoL的吡啶二羧酸溶于30mL的甲醇中，加入6mmoL的NaOH，配制成溶液B；
S3、将溶液A与溶液B混合，磁力搅拌1h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至30℃，保温1h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于氮气气氛下，450℃烧结6h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，800℃煅烧2h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、用水洗涤、在50℃下干燥6h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例2
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的醋酸铜和2mmoL的硝酸钬，溶于去离子水中，去离子水的用量为醋酸铜和硝酸钬总质量的6倍，混合均匀，制备溶液A；
S2、称取8mmoL吡啶三羧酸溶于50mL乙醇中，加入24mmoL的KOH，配制成溶液B；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌2h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至100℃，保温1h，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于氨气气氛下，550℃烧结3h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，1100℃煅烧1h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、用盐酸洗涤、在150℃下干燥2h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例3
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的碳酸铜和2mmoL的醋酸钬，溶于去离子水中，去离子水的用量为碳酸铜和醋酸钬总质量的5倍，混合均匀，制备溶液A；
S2、称取6mmoL吡啶二羧酸溶于40mL丙醇中，加入12mmoL三乙胺，配制成溶液B；
S3、将溶液A与溶液B混合，磁力搅拌1.5h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至60℃，保温1.5h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于氢气气氛下，500℃烧结4.5h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，1000℃煅烧1.5h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、用硫酸洗涤、在100℃下干燥4h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例4
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4.5倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为硝酸铜和醋酸铜；Ho的可溶性盐为醋酸钬和碳酸钬；
S2、称取2,3-吡啶二羧酸溶于60mL丁醇中，加入碱，配制成溶液B；其中，2,3-吡啶二羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的3.2倍；碱为氨水，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的2.5倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌制备1.8h得到溶液C；将溶液C缓慢升温至40℃，保温1.5h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于刚玉坩埚中，在氮气气氛下，450℃烧结4h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，在马弗炉中900℃煅烧1.8h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、分别用盐酸和水洗涤、在120℃下干燥3h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例5
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的5.5倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为硝酸铜和碳酸铜；Ho的可溶性盐为硝酸钬和碳酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于80mL丙醇和丁醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为3,4-吡啶二羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的2倍；碱为NaOH和KOH，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的1.8倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，磁力搅拌1.6h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至50℃，保温1.6h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于氨气气氛下，在管式炉中500℃烧结3h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，900℃煅烧1h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、分别用硫酸和水洗涤、在80℃下干燥5h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例6
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为醋酸铜和碳酸铜；Ho的可溶性盐为硝酸钬和醋酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于70mL甲醇和乙醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为吡啶二羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的3.8倍；碱为NaOH和三乙胺，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的2.1倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌1.2h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至90℃，保温1.2h，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于刚玉坩埚中，在氢气气氛下，550℃烧结5.5h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，850℃煅烧2h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、用盐酸洗涤、在60℃下干燥5.5h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例7
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的6倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为硝酸铜、醋酸铜和碳酸铜；Ho的可溶性盐为硝酸钬、醋酸钬和碳酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于65mL甲醇和丙醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为吡啶三羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的3.6倍；碱为NaOH和氨水，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的2.3倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，磁力搅拌1.5h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至80℃，保温2h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于氮气气氛下，在管式炉中480℃烧结3.5h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，在马弗炉中960℃煅烧1.8h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、用硫酸洗涤、在110℃下干燥2.5h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例8
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的5倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为硝酸铜；Ho的可溶性盐为硝酸钬和醋酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于75mL甲醇和丁醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为吡啶二羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的2.4倍；碱为KOH和三乙胺，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的2.6倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌1.7h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至70℃，保温1.5h，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于氨气气氛下，530℃烧结4.5h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，1000℃煅烧1.5h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、分别用盐酸和水洗涤、在135℃下干燥2.2h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例9
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4.5倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为醋酸铜和碳酸铜；Ho的可溶性盐为醋酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于55mL乙醇和丙醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为吡啶三羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的2.2倍；碱为KOH和氨水，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的2.8倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，磁力搅拌1.5h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至85℃，保温1.9h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于刚玉坩埚中，在氢气气氛下，在管式炉中470℃烧结5.5h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，在马弗炉中1050℃煅烧1h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、用水洗涤、在55℃下干燥5.8h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例10
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的5.2倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为硝酸铜、醋酸铜和碳酸铜；Ho的可溶性盐为硝酸钬和碳酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于45mL乙醇和丁醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为2,3-吡啶二羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的3.3倍；碱为氨水和三乙胺，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的3倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌1h备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至75℃，保温1.7h，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于氢气气氛下，500℃烧结3.8h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，980℃煅烧1.4h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、分别用硫酸和水洗涤、在100℃下干燥3.5h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例11
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4.8倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为碳酸铜；Ho的可溶性盐为醋酸钬和碳酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于75mL甲醇、乙醇和丙醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为吡啶三羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的3.5倍；碱为KOH、三乙胺和氨水，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的1.5倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，磁力搅拌2h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至65℃，保温1.4h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于氨气气氛下，在管式炉中540℃烧结4.6h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，在马弗炉中870℃煅烧1.5h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、用水洗涤、在90℃下干燥4.5h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例12
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4.2倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为醋酸铜；Ho的可溶性盐为碳酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于70mL甲醇、乙醇和丁醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为3,4-吡啶二羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的3.7倍；碱为NaOH、三乙胺和氨水，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的2.5倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌1.5h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至55℃，保温1.2h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于刚玉坩埚中，在氮气气氛下，510℃烧结5.3h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，800℃煅烧1.3h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、用水洗涤、在130℃下干燥3.6h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例13
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的5.8倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为硝酸铜和碳酸铜；Ho的可溶性盐为碳酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于60mL乙醇、丙醇和丁醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为吡啶三羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的2.9倍；碱为NaOH、KOH和三乙胺，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的1.6倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，磁力搅拌1.1h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至60℃～80℃，保温1.3h，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于氮气气氛下，470℃烧结5.8h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，950℃煅烧1.9h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、用盐酸洗涤、在70℃下干燥4.9h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例14
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的5.3倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为醋酸铜；Ho的可溶性盐为硝酸钬、醋酸钬和碳酸钬；
S2、称取吡啶羧酸溶于80mL甲醇、丙醇和丁醇中，加入碱，配制成溶液B；吡啶羧酸为吡啶二羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的3.5倍；碱为NaOH、KOH和氨水，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的2.7倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌1.9h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至30℃～50℃，保温1.3h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于氨气气氛下，在管式炉中550℃烧结6h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，在马弗炉中1100℃煅烧1.7h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、用硫酸洗涤、在50℃下干燥5.7h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
实施例15
铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体的制备方法，包括以下步骤：
S1、按照Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取2mmoL的Cu的可溶性盐和2mmoL的Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4.7倍，混合均匀，制备溶液A；其中，Cu的可溶性盐为硝酸铜和醋酸铜；Ho的可溶性盐为醋酸钬和碳酸钬；
S2、称取2,3-吡啶二羧酸溶于80mL甲醇、乙醇、丙醇和丁醇中，加入碱，配制成溶液B；2,3-吡啶二羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的2.5倍；碱为NaOH、KOH、三乙胺和氨水，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的1.9倍；
S3、将溶液A与溶液B混合，机械搅拌2h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至50℃～70℃，保温1.8h，析出前驱体D；前驱体D为Cu-Ho配合物前驱体晶体；
S4、将前驱体D置于刚玉坩埚中，在氢气气氛下，450℃烧结3h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，在马弗炉中1000℃煅烧2h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过100～200目筛、分别用盐酸和水洗涤、在150℃下干燥2.3h后，即得Ho2Cu2O5纳米粉体。
以上实施例1～15中，步骤S2中醇的用量以能够溶解吡啶羧酸并略有过量为限，醇可用含碳原子数为1～8的醇类替代。

Claims (10)

1.一种铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、按照铜酸钬Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，混合均匀，制备溶液A；
S2、称取吡啶羧酸溶于醇中，加入碱，配制成溶液B；
S3、将溶液A与溶液B混合，搅拌制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于还原性气体气氛下烧结，随后冷却至室温，再在空气气氛中煅烧，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥后，即得铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体。
2.根据权利要求1所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、按照铜酸钬Ho2Cu2O5中Cu与Ho的化学计量比称取Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐，溶于去离子水中，混合均匀，制备溶液A；
S2、称取吡啶羧酸溶于醇中，加入碱，配制成溶液B；
S3、将溶液A与溶液B混合，搅拌1～2h制备得到溶液C；将溶液C缓慢升温至30℃～100℃，保温1～2h，析出前驱体D；
S4、将前驱体D置于还原性气体气氛下，450℃～550℃烧结3～6h，随后冷却至室温，再在空气气氛中，800℃～1100℃煅烧1～2h，得到煅烧产物；
S5、将煅烧产物经粉碎、研磨、过筛、洗涤、干燥后，即得铜酸钬Ho2Cu2O5纳米粉体。
3.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，Cu的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐中的一种或几种；Ho的可溶性盐为硝酸盐、醋酸盐或碳酸盐中的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，去离子水的用量为Cu的可溶性盐和Ho的可溶性盐总质量的4～6倍。
5.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，吡啶羧酸为吡啶二羧酸或吡啶三羧酸，吡啶羧酸的用量为Cu的可溶性盐摩尔量的2～4倍。
6.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇中的一种或几种。
7.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，碱为NaOH、KOH、三乙胺或氨水中的一种或几种，碱的用量为吡啶羧酸摩尔量的1.5～3倍。
8.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，搅拌采用磁力搅拌或机械搅拌。
9.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中，还原性气体为氮气、氨气或氢气。
10.根据权利要求1或2所述的铜酸钬纳米粉体的制备方法，其特征在于：所述步骤S5中，洗涤为酸洗和/或水洗，其中酸为盐酸或硫酸；干燥温度为50℃～150℃，时间为2～6h；过筛为过100～200目筛。
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