CN105883888A - 一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体 - Google Patents

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宋丽
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Abstract

本发明涉及一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体，花状球体是由氧化钇纳米片组装而成的，球体表面呈花状，所述花状球体的直径为4～6μm，所述氧化钇纳米片的厚度为30～70nm，本发明还提供了一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体的制备方法。本发明花状球体比表面积大，制备方法工艺简单，反应条件温和。

Description

一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体
技术领域
本发明属于稀土纳米材料领域，涉及一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体，还涉及花状球体的制备方法。
背景技术
稀土材料由于其特殊的4f电子层结构使其具有光、电、磁、催化等特性，稀土材料纳米化以后，会产生诸如小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应的许多特性，使稀土纳米材料在催化、陶瓷、光学、燃料电池、储氢材料等方面表现出常规材料不具备的性能。目前，稀土纳米材料研究工作已从对零维纳米粒子的研究，逐渐向一维(纳米管、纳米线、纳米棒)、二维(纳米膜)以及三维纳米材料发展，从最初简单的制备稀土纳米粒子，到制备具有特殊形态的稀土纳米材料、并进行复合与组装。它们在纳米尺度电子器件、敏感器件、生物器件、纳米医药胶囊、纳米化学、电极材料和储氢能源材料等领域的潜在应用已成为学术界研究的焦点。二维或三维稀土纳米材料是以一维纳米材料为基元进行组装而成，如果一维稀土纳米管被排列在一个几微米范围内组装而成具有一定有序性的二维或三维纳米材料，那么预计其性能将得到很大的提升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体，该球体由氧化钇纳米片组装而成，球体直径为微米级，球体表面由氧化钇纳米片交错相连形成花状。
本发明还提供了一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体的制备方法。
为实现上述之目的，本发明采用的技术方案为：
一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体，所述花状球体是由氧化钇纳米片组装而成的微米级的圆球体，球体表面呈花状，是由氧化钇纳米片交错相连而形成的，所述花状球体的直径为4～6μm。
优选的，所述氧化钇纳米片的厚度为30～70nm。
本发明还提供了一种由氧化钇纳米片组装的的微米级花状球体的制备方法，包括如下步骤：
(1)准确称取硝酸钇和尿素，加入去离子水，搅拌使其溶解均匀，然后向其中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌使其完全溶解，形成混合溶液，控制混合溶液中铈离子的浓度为3.85g/L，尿素的浓度为2.4g/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为5～9g/L；
(2)将混合溶液移入密闭反应容器中，升温至85～90℃，搅拌，恒温反应24h；
(3)将反应产物分离，用无水乙醇洗涤2次，于80℃下干燥24h；
(4)将步骤(3)得到的产物进行热处理，得到微米级花状球体。
优选的，所述的热处理包括如下步骤：首先以20℃/min的升温速度升温到300℃，恒温5min，然后再以20℃/min的升温速度升温到600℃，恒温煅烧2h，最后降温至室温，完成热处理过程。
本发明所具有的有益效果：
(1)本发明花状球体由氧化钇纳米片组装而成，球体表面由氧化钇纳米片交错相连形成花状，比表面积大，在化学催化领域具有应用前景；
(2)本发明制备方法工艺简单，反应条件温和，制备的球体直径分布在4～6μm，球形好。
附图说明
图1为本发明花状球体的扫描电镜图；
图2为图1的局部放大扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不限定本发明的保护范围。
实施例1
一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体，所述花状球体是由氧化钇纳米片组装而成的微米级的圆球体，球体表面呈花状，是由氧化钇纳米片交错相连而形成的。
制备方法包括如下步骤：
(1)准确称取硝酸钇和尿素，加入去离子水，搅拌使其溶解均匀，然后向其中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌使其完全溶解，形成混合溶液，控制混合溶液中铈离子的浓度为3.85g/L，尿素的浓度为2.4g/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为6.2g/L；
(2)将混合溶液移入密闭反应容器中，升温至85℃，搅拌，恒温反应24h；
(3)将反应产物分离，用无水乙醇洗涤2次，于80℃下干燥24h；
(4)将步骤(3)得到的产物进行热处理，热处理包括如下步骤：首先以20℃/min的升温速度升温到300℃，恒温5min，然后再以20℃/min的升温速度升温到600℃，恒温煅烧2h，最后降温至室温，完成热处理过程，最后得到花状球体。
对本实施例制备的花状球体进行形貌表征，图1是本实施例花状球体的扫描电镜图，可见本实施例球体由氧化钇纳米片组装而成，球体直径为4～6μm，球体表面由氧化钇纳米片交错相连形成花状。图2是图1的局部放大扫描电镜图，显示了单个微球的形貌，左上角插图显示了氧化钇纳米片的微观结构，可见氧化钇纳米片的厚度为30～70nm。
上述实施例仅为本发明的较佳实施例之一，并非以此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种由氧化钇纳米片组装的微米级花状球体，其特征在于，所述花状球体是由氧化钇纳米片组装而成的微米级的圆球体，球体表面呈花状，是由氧化钇纳米片交错相连而形成的，所述花状球体的直径为4～6μm。
2.根据权利要求1所述的由氧化钇纳米片组装的的微米级花状球体，其特征在于，所述氧化钇纳米片的厚度为30～70nm。
3.一种权利要求1所述的由氧化钇纳米片组装的的微米级花状球体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)准确称取硝酸钇和尿素，加入去离子水，搅拌使其溶解均匀，然后向其中加入十二烷基苯磺酸钠，搅拌使其完全溶解，形成混合溶液，控制混合溶液中铈离子的浓度为3.85g/L，尿素的浓度为2.4g/L，十二烷基苯磺酸钠的浓度为5～9g/L；
(2)将混合溶液移入密闭反应容器中，升温至85～90℃，搅拌，恒温反应24h；
(3)将反应产物分离，用无水乙醇洗涤2次，于80℃下干燥24h；
(4)将步骤(3)得到的产物进行热处理，得到微米级花状球体。
4.根据权利要求3所述的由氧化钇纳米片组装的的微米级花状球体的制备方法，其特征在于，所述的热处理包括如下步骤：首先以20℃/min的升温速度升温到300℃，恒温5min，然后再以20℃/min的升温速度升温到600℃，恒温煅烧2h，最后降温至室温，完成热处理过程。
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