CN111747392A - 一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法 - Google Patents

一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111747392A
CN111747392A CN202010691795.0A CN202010691795A CN111747392A CN 111747392 A CN111747392 A CN 111747392A CN 202010691795 A CN202010691795 A CN 202010691795A CN 111747392 A CN111747392 A CN 111747392A
Authority
CN
China
Prior art keywords
phosphate
samarium
rodlike
semi
hydrated
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
CN202010691795.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111747392B (zh
Inventor
姜凯
钟学明
张芬
陈雅婷
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.)
Nanchang Hangkong University
Original Assignee
Nanchang Hangkong University
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 Nanchang Hangkong University filed Critical Nanchang Hangkong University
Priority to CN202010691795.0A priority Critical patent/CN111747392B/zh
Publication of CN111747392A publication Critical patent/CN111747392A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111747392B publication Critical patent/CN111747392B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26Phosphates
    • C01B25/37Phosphates of heavy metals
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B25/00Phosphorus; Compounds thereof
    • C01B25/16Oxyacids of phosphorus; Salts thereof
    • C01B25/26Phosphates
    • C01B25/265General methods for obtaining phosphates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/60Particles characterised by their size
    • C01P2004/64Nanometer sized, i.e. from 1-100 nanometer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)

Abstract

本发明一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法,以氧化钐和磷酸二氢钠为反应原料,乙酸为反应促进剂,鸡尾酒法制备半水合磷酸钐棒状纳米晶。在水热反应釜中依次加入氧化钐、去离子水、冰乙酸、去离子水和磷酸二氢钠溶液,于95℃~105℃下恒温反应11 h~13 h后冷却至室温,过滤,洗涤,干燥,最后获得半水合磷酸钐棒状纳米晶。半水合磷酸钐纳米晶的产品纯度为98.0%~99.0%,产率为97.0%~99.0%,平均直径为10 nm~15 nm,平均长度为40 nm~60 nm。本发明制备的磷酸钐具有纯度高、产率高、晶体发育良好、分散性能好等特点,制备方法绿色环保。

Description

一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法
技术领域
本发明涉及一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法,特别是涉及一种以氧化钐和磷酸二氢钠为反应原料、乙酸为反应促进剂,鸡尾酒法制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法。本发明具体技术领域为纳米级半水合磷酸钐的制备。
背景技术
磷酸钐是应用于稀土发光、激光玻璃、质子导体和催化剂等领域的功能材料。半水合磷酸钐通过加热脱水即可获得磷酸钐功能材料,因此半水合磷酸钐是制备磷酸钐的重要前驱体。半水合磷酸钐本身的形貌与质量对磷酸钐功能材料的功能特性具有重要影响。因此,制备和调控半水合磷酸钐基质的形貌、尺寸,尤其是纳米晶体成为制备磷酸钐功能材料的研发重点。
磷酸钐本身具有易团聚、难晶化的固有特性。例如,沉淀法制备的磷酸钐通常为胶体,过滤和洗涤困难、易吸附杂质、制备过程极易团聚;即使借助陈化等处理手段,通过XRD分析可以发现存在晶体发育不良、依然保留着胶体的特性等缺陷。因此制备半水合磷酸钐棒状纳米晶是当前制备半水合磷酸钐基质材料的技术难题之一。
发明内容
针对当前半水合磷酸钐制备中的技术难题,本发明提出一种晶体发育良好的半水合磷酸钐棒状纳米晶的制备方法。
本发明一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法,以氧化钐和磷酸二氢钠为反应原料,乙酸为反应促进剂,制备半水合磷酸钐棒状纳米晶。在水热反应釜中依次加入氧化钐、去离子水、冰乙酸、去离子水、磷酸二氢钠溶液,控制反应体系中自上而下形成磷酸二氢钠溶液、水、乙酸和水4个液层,形似“鸡尾酒状”,故名“鸡尾酒法”。所述的方法具体如下:
将2.038 mol氧化钐平铺在100 L水热反应釜的底部,沿反应釜内壁加入50 L去离子水;静置10 min~20 min后,沿反应釜内壁加入1.70 L~1.80 L冰乙酸;接着沿反应釜内壁再加入10 L去离子水;然后,沿反应釜内壁加入10 L浓度为0.6480 mol/L的磷酸二氢钠溶液。从室温开始升至95℃~105℃,恒温反应11 h~13 h后冷却至室温,过滤,用蒸馏水洗涤3次,产物于105 ℃干燥1 h,冷却至室温,获得半水合磷酸钐棒状纳米晶。所述的半水合磷酸钐棒状纳米晶产品纯度为98.0%~99.0%,产率为97.0%~99.0%,平均直径为10 nm~15nm,平均长度为40 nm~60 nm。
本发明的有益效果:1)纯度高,产率高。半水合磷酸钐棒状纳米晶的产品纯度达到98.0%~99.0%,产率达到97.0%~99.0%。2)棒状纳米晶体。平均直径为10 nm~15 nm,平均长度为40 nm~60 nm。3)晶体发育良好,易过滤和洗涤。由于反应体系中自上而下形成磷酸二氢钠溶液、水、乙酸和水形似“鸡尾酒状”的4个液层,使得磷酸钐的构晶离子三价钐离子与磷酸根离子的相对过饱和度始终处于临界过饱和度状态,在磷酸钐晶体生长时具有晶体自组装特征,最终生成发育良好的棒状纳米晶。4)分散性能好。半水合磷酸钐棒状纳米晶不团聚。5)绿色环保。制备过程以水为反应介质,不使用有毒有害的试剂,反应原料和产物对环境友好,无废气和废渣产生。
附图说明
图1:本发明所制备的半水合磷酸钐棒状纳米晶的XRD图;
图2:本发明所制备的半水合磷酸钐棒状纳米晶的TEM图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述的一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法作进一步描述。
实施例 1
将2.038 mol氧化钐平铺在100 L水热反应釜的底部,沿反应釜内壁加入50 L去离子水;静置15 min后,沿反应釜内壁加入1.75 L冰乙酸;接着沿反应釜内壁再加入10 L去离子水;然后,沿反应釜内壁加入10 L浓度为0.6480 mol/L的磷酸二氢钠溶液。从室温开始升至100℃,恒温反应12 h后冷却至室温,过滤,用蒸馏水洗涤3次,产物于105 ℃干燥1 h,冷却至室温,获得半水合磷酸钐棒状纳米晶。所制备的半水合磷酸钐棒状纳米晶产品纯度为98.5%,产率为98.0%,平均直径为12 nm,平均长度为50 nm。
实施例 2
将2.038 mol氧化钐平铺在100 L水热反应釜的底部,沿反应釜内壁加入50 L去离子水;静置10 min后,沿反应釜内壁加入1.70 L冰乙酸;接着沿反应釜内壁再加入10 L去离子水;然后,沿反应釜内壁加入10 L浓度为0.6480 mol/L的磷酸二氢钠溶液。从室温开始升至95℃,恒温反应13 h后冷却至室温,过滤,用蒸馏水洗涤3次,产物于105 ℃干燥1 h,冷却至室温,获得半水合磷酸钐棒状纳米晶。所制备的半水合磷酸钐棒状纳米晶产品纯度为98.0%,产率为97.0%,平均直径为10 nm,平均长度为40 nm。
实施例 3
将2.038 mol氧化钐平铺在100 L水热反应釜的底部,沿反应釜内壁加入50 L去离子水;静置20 min后,沿反应釜内壁加入1.80 L冰乙酸;接着沿反应釜内壁再加入10 L去离子水;然后,沿反应釜内壁加入10 L浓度为0.6480 mol/L的磷酸二氢钠溶液。从室温开始升至105℃,恒温反应11 h后冷却至室温,过滤,用蒸馏水洗涤3次,产物于105 ℃干燥1 h,冷却至室温,获得半水合磷酸钐棒状纳米晶。所制备的半水合磷酸钐棒状纳米晶产品纯度为99.0%,产率为99.0%,平均直径为15 nm,平均长度为60 nm。

Claims (2)

1.一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法,其特征在于:所述的方法以氧化钐和磷酸二氢钠为反应原料,乙酸为反应促进剂,制备半水合磷酸钐棒状纳米晶;在水热反应釜中依次加入氧化钐、去离子水、冰乙酸、去离子水、磷酸二氢钠溶液,控制反应体系中自上而下形成磷酸二氢钠溶液、水、乙酸和水4个液层;通过形成鸡尾酒状的液层,制备半水合磷酸钐棒状纳米晶,具体如下:
将2.038 mol氧化钐平铺在100 L水热反应釜的底部,沿反应釜内壁加入50 L去离子水;静置10 min~20 min后,沿反应釜内壁加入1.70 L~1.80 L冰乙酸;接着沿反应釜内壁再加入10 L去离子水;然后,沿反应釜内壁加入10 L浓度为0.6480 mol/L的磷酸二氢钠溶液;从室温开始升至95℃~105℃,恒温反应11 h~13 h后冷却至室温,过滤,用蒸馏水洗涤3次,产物于105 ℃干燥1 h,冷却至室温,获得半水合磷酸钐棒状纳米晶。
2.根据权利要求1所述的一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法,其特征在于:所述的半水合磷酸钐棒状纳米晶产品纯度为98.0%~99.0%,产率为97.0%~99.0%,平均直径为10 nm~15 nm,平均长度为40 nm~60 nm。
CN202010691795.0A 2020-07-17 2020-07-17 一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法 Expired - Fee Related CN111747392B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010691795.0A CN111747392B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010691795.0A CN111747392B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111747392A true CN111747392A (zh) 2020-10-09
CN111747392B CN111747392B (zh) 2023-03-14

Family

ID=72711505

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010691795.0A Expired - Fee Related CN111747392B (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111747392B (zh)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1456714A (zh) * 2003-05-22 2003-11-19 北京大学 制备磷酸稀土单晶纳米线的方法
CN101323442A (zh) * 2008-07-16 2008-12-17 中山大学 一种溶剂热合成磷酸镧纳米棒的方法
CN102849710A (zh) * 2012-08-29 2013-01-02 深圳大学 一种磷酸钐纳米线的制备方法
CN102849712A (zh) * 2012-08-29 2013-01-02 深圳大学 一维磷酸镝纳米材料的制备方法
CN103553014A (zh) * 2013-11-12 2014-02-05 青岛大学 一种磷酸钇纳米材料的制备方法
CN104609383A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 清华大学 一种高活性磷酸镧纳米棒的制备方法及其作为光催化剂的应用
CN104692349A (zh) * 2014-12-24 2015-06-10 中国科学院地球化学研究所 一种富co2水热合成磷酸钆纳米棒的方法
CN106115648A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 中国计量大学 一种一维线状结构稀土磷酸盐纳米材料的制备方法
CN106185858A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 南京信息工程大学 一种均匀磷酸锑微米棒的简易制备方法及其光催化性能

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1456714A (zh) * 2003-05-22 2003-11-19 北京大学 制备磷酸稀土单晶纳米线的方法
CN101323442A (zh) * 2008-07-16 2008-12-17 中山大学 一种溶剂热合成磷酸镧纳米棒的方法
CN102849710A (zh) * 2012-08-29 2013-01-02 深圳大学 一种磷酸钐纳米线的制备方法
CN102849712A (zh) * 2012-08-29 2013-01-02 深圳大学 一维磷酸镝纳米材料的制备方法
CN103553014A (zh) * 2013-11-12 2014-02-05 青岛大学 一种磷酸钇纳米材料的制备方法
CN104692349A (zh) * 2014-12-24 2015-06-10 中国科学院地球化学研究所 一种富co2水热合成磷酸钆纳米棒的方法
CN104609383A (zh) * 2015-01-23 2015-05-13 清华大学 一种高活性磷酸镧纳米棒的制备方法及其作为光催化剂的应用
CN106115648A (zh) * 2016-06-23 2016-11-16 中国计量大学 一种一维线状结构稀土磷酸盐纳米材料的制备方法
CN106185858A (zh) * 2016-07-26 2016-12-07 南京信息工程大学 一种均匀磷酸锑微米棒的简易制备方法及其光催化性能

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A. BOUDDOUCH,等: "Photocatalytic and photoluminescent properties of a system based on SmPO4 nanostructure phase", 《MATERIALS TODAY: PROCEEDINGS》 *
ZHI WU,等: "Fabrication of Gd/Eu-codoped SmPO4 nanorods for dual-modal magnetic resonance and bio-optical imaging", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 *
何晓燕,等: "微乳辅助的溶剂热法合成磷酸钐纳米棒", 《高等学校化学学报》 *
吴锦秀,等: "一维纳米材料 SmPO4•0.5H2O的制备及光学性质", 《发光学报》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111747392B (zh) 2023-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Xu et al. Hydrothermal synthesis of zinc oxide powders with controllable morphology
Yang et al. Hydrothermal synthesis of one-dimensional zinc oxides with different precursors
JP2004520260A (ja) 蛍光体用単結晶硫化亜鉛粉末の製造方法
KR100467811B1 (ko) α-알루미나 나노입자의 제조방법
CN111908439B (zh) 一种制备二水合磷酸钕棒状纳米晶的方法
CN111747392B (zh) 一种制备半水合磷酸钐棒状纳米晶的方法
US10232335B2 (en) Method for producing β-eucryptite fine particles
KR20130070092A (ko) 산화 이트륨 분말의 제조방법 및 이에 의해 제조된 산화 이트륨 분말
Abdalkreem et al. Comparison of Y2O3 nanoparticles synthesized by precipitation, hydrothermal and microwave-assisted hydrothermal methods using urea
CN1155524C (zh) 一种合成三氧化钼单晶纳米带的方法
CN1285512C (zh) 溶胶凝胶法制造In2O3纳米棒的方法
CN106587162B (zh) 一种常压水相法制备软铋矿Bi25FeO40纳米粉体的方法
KR102476092B1 (ko) 수열합성을 이용한 이트리아의 제조방법
KR101473716B1 (ko) 갈륨 손실을 최소화한 고순도 구형 산화갈륨 제조방법
CN107033907B (zh) 稀土掺杂的纳米晶体及其制备方法
JPH11322335A (ja) 酸化ガリウムおよびその製造方法
CN114772571A (zh) 无水磷酸铁的制备方法与磷酸铁锂碳复合材料的制备方法
CN112723331B (zh) 一种高纯纳米磷酸钕粉末的制备方法
CN112266018A (zh) 反向水解沉淀制备纳米二氧化钒的方法
CN112093822B (zh) 氨基酸辅助湿化学合成铌酸盐水合物粉体材料的方法及所得材料
CN114853056B (zh) 一种粒径可控的纳米级二氧化钛的制备方法
CN116946998B (zh) 一种磷酸铁的合成工艺及其合成的磷酸铁
Zhang et al. Controlled synthesis of bifunctional PbWO4 dendrites via a facile solution method at room temperature: Photoluminescence and superhydrophobic property
CN114620700B (zh) 一种RbTiOPO4纳米晶体的制备方法
CN112174148B (zh) 一种合成高纯度六方柱形二氧化硅纳米多孔材料的方法

Legal Events

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

Granted publication date: 20230314

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