CN1321897C - 一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法 - Google Patents
一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1321897C CN1321897C CNB2005101092181A CN200510109218A CN1321897C CN 1321897 C CN1321897 C CN 1321897C CN B2005101092181 A CNB2005101092181 A CN B2005101092181A CN 200510109218 A CN200510109218 A CN 200510109218A CN 1321897 C CN1321897 C CN 1321897C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fluoride
- rare
- polar solvent
- rare earth
- organic polar
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- -1 rare-earth fluoride Chemical class 0.000 title claims abstract description 38
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims description 27
- 239000002798 polar solvent Substances 0.000 claims abstract description 15
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims abstract description 7
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 18
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical group CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 17
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 14
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 claims description 12
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 claims description 11
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 claims description 11
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N decanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCC(O)=O GHVNFZFCNZKVNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 7
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 7
- KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N caprylic alcohol Natural products CCCCCCCCO KBPLFHHGFOOTCA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000005632 Capric acid (CAS 334-48-5) Substances 0.000 claims description 4
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 4
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 4
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052769 Ytterbium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N n-Octanol Natural products CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 claims description 2
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N ytterbium Chemical compound [Yb] NAWDYIZEMPQZHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce][Ce] ZMIGMASIKSOYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 29
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 23
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 18
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 abstract description 15
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract description 2
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 abstract 3
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 abstract 3
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 abstract 3
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 abstract 3
- 150000002909 rare earth metal compounds Chemical class 0.000 abstract 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 36
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 23
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 18
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 12
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 12
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 12
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 11
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 5
- QCXKVMQEFRVUMD-UHFFFAOYSA-N [F].[Yb] Chemical compound [F].[Yb] QCXKVMQEFRVUMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- BOTHRHRVFIZTGG-UHFFFAOYSA-K praseodymium(3+);trifluoride Chemical compound F[Pr](F)F BOTHRHRVFIZTGG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 description 3
- FWQVINSGEXZQHB-UHFFFAOYSA-K trifluorodysprosium Chemical compound F[Dy](F)F FWQVINSGEXZQHB-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K trifluorolanthanum Chemical compound F[La](F)F BYMUNNMMXKDFEZ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K yttrium(iii) fluoride Chemical compound F[Y](F)F RBORBHYCVONNJH-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- XVLAAJGISPCYOA-UHFFFAOYSA-N hydroxy-octadecoxy-octadecylsulfanyl-sulfanylidene-lambda5-phosphane Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCOP(O)(=S)SCCCCCCCCCCCCCCCCCC XVLAAJGISPCYOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229940105963 yttrium fluoride Drugs 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K cerium(3+);trifluoride Chemical compound [F-].[F-].[F-].[Ce+3] QCCDYNYSHILRDG-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N cerium(3+);trinitrate Chemical compound [Ce+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O HSJPMRKMPBAUAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003440 dysprosium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N dysprosium(iii) oxide Chemical compound O=[Dy]O[Dy]=O NLQFUUYNQFMIJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- ZXGIFJXRQHZCGJ-UHFFFAOYSA-N erbium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Er+3].[Er+3] ZXGIFJXRQHZCGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- RJOJUSXNYCILHH-UHFFFAOYSA-N gadolinium(3+) Chemical compound [Gd+3] RJOJUSXNYCILHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OWCYYNSBGXMRQN-UHFFFAOYSA-N holmium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ho+3].[Ho+3] OWCYYNSBGXMRQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+) Chemical compound [La+3] CZMAIROVPAYCMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);trinitrate Chemical compound [La+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O FYDKNKUEBJQCCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N neodymium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Nd+3].[Nd+3] PLDDOISOJJCEMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N octadecene Natural products CCCCCCCCCCCCCCCCC=C CCCMONHAUSKTEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002524 organometallic group Chemical group 0.000 description 1
- MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);praseodymium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Pr+3].[Pr+3] MMKQUGHLEMYQSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);ytterbium(3+) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Yb+3].[Yb+3] UZLYXNNZYFBAQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012736 patent blue V Nutrition 0.000 description 1
- WCWKKSOQLQEJTE-UHFFFAOYSA-N praseodymium(3+) Chemical compound [Pr+3] WCWKKSOQLQEJTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- FDIFPFNHNADKFC-UHFFFAOYSA-K trifluoroholmium Chemical class F[Ho](F)F FDIFPFNHNADKFC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- XRADHEAKQRNYQQ-UHFFFAOYSA-K trifluoroneodymium Chemical class F[Nd](F)F XRADHEAKQRNYQQ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910003454 ytterbium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940075624 ytterbium oxide Drugs 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Luminescent Compositions (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
本发明公开了一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法。本发明方法是将稀土金属化合物与氟化物在碱金属氢氧化物、脂肪酸和有机极性溶剂的混合体系中进行反应,得到所述单分散稀土氟化物纳米粒子。本发明采用稀土金属化合物、碱金属氢氧化物、氟化物为原料,在脂肪酸、水、有机极性溶剂的混合体系中进行反应,即可以得到单分散纳米级的稀土氟化物粒子,所制备的稀土氟化物纳米粒子在生物、医药、催化及分析等领域应用广泛。本发明以水、脂肪酸及有机极性溶剂构成反应体系,克服了现有方法中采用大量有机溶剂所带来的成本及环境污染问题,本发明方法简便、安全、成本低、适用性广,具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及纳米粒子的制备方法,特别是涉及一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法。
背景技术
稀土氟化物纳米粒子在发光、医药、分析及生物等领域具有广泛的应用。目前已经发展了多种合成稀土氟化物纳米粒子的方法。如Stouwdam J.W.等人2002年在《纳米通讯》上报道了以di-n-octadecyldithiophosphate为保护剂制备LaF3纳米晶的合成方法,保护剂di-n-octadecyldithiophosphate的合成涉及了大量的有机溶剂环己烷的使用(Nano Letters,2002,2:733-737),产品为形状不规则的球形或棒状纳米晶的混合物;李亚栋等2005年在《先进功能材料》杂志上报道了水热辅助的超声合成方法制备YF3纳米粒子的方法,但合成的纳米粒子具有较差的分散性及单分散性(Adv.Func.Mater.2005,15:763);Yi GS等2004年在《纳米通讯》上报道了EDTA辅助的直接沉淀合成NaYF4纳米晶的方法,但所提供的TEM显示样品仍有一定程度的团聚,仍存在分散性问题;Zhang YW等人2005年在《美国化学会会志》上报道了LaF3纳米片的合成,该方法采用了金属有机化合物原料,在octadecene体系中高温分解制备(J.Am.Chem.Soc.2005,127:3260-3261)。
综上所述,目前国内外所报道的稀土氟化物纳米粒子的合成方法一般使用了大量的有机溶剂为液相体系,存在分散性、形貌不均一等问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法。
本发明所提供的制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法,是将稀土金属化合物与氟化物在碱金属氢氧化物、脂肪酸和有机极性溶剂的混合体系中进行反应,得到所述单分散稀土氟化物纳米粒子。
其中,上述反应的步骤是:先将碱金属氢氧化合物、脂肪酸与有机极性溶剂混合,然后加入稀土金属离子溶液和氟化物水溶液,在20-300℃下反应得到所述单分散稀土氟化物纳米粒子。
在反应中,脂肪酸与有机极性溶剂的体积比为1∶0.5-10;所用的稀土金属离子的浓度为0.01-0.5mol/L,氟离子与稀土金属离子的摩尔比为3-10∶1;稀土金属离子溶液和氟化物水溶液的总体积与脂肪酸和有机极性溶剂的总体积比为1∶1-5;碱金属氢氧化物∶稀土金属离子的摩尔比为1-10∶1。
常用的稀土金属为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、钇、钬、铒或镱等,可以用这些稀土金属的可溶性盐,如硝酸盐等来提供,或者,以其氧化物与硝酸等来配制为溶液。氟化物可选择氟化钠、氟化铵或氟化氢铵等,脂肪酸为油酸、硬脂酸或癸酸。有机极性溶剂可选乙醇、丙酮、乙二醇、丙三醇、正辛醇或叔丁醇等。
本发明采用稀土金属化合物、碱金属氢氧化物、氟化物为原料,在脂肪酸、水、有机极性溶剂的混合体系中进行反应,即可以得到单分散纳米级的稀土氟化物粒子,所制备的稀土氟化物纳米粒子在生物、医药、催化及分析等领域应用广泛。本发明以水、脂肪酸及有机极性溶剂构成反应体系,克服了现有方法中采用大量有机溶剂所带来的成本及环境污染问题,本发明方法简便、安全、成本低、适用性广,具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为实施例1所制备的三氟化镧X射线粉末衍射图;
图2为实施例1所制备的三氟化镧TEM电镜检测图;
图3为实施例3所制备的三氟化镨X射线粉末衍射图;
图4为实施例3所制备的三氟化镨TEM电镜检测图;
图5为实施例7所制备的三氟化镝X射线粉末衍射图;
图6为实施例7所制备的三氟化镝TEM电镜检测图;
图7为实施例8所制备的三氟化钇X射线粉末衍射图;
图8为实施例8所制备的三氟化钇TEM电镜检测图;
图9为实施例9所制备的四氟钇酸钠X射线粉末衍射图;
图10为实施例9所制备的四氟钇酸钠TEM电镜检测图;
图11为实施例12所制备的氟镱酸钠X射线粉末衍射图;
图12为实施例12所制备的氟镱酸钠TEM电镜检测图。
具体实施方式
实施例1、
称取0.5gNaOH加入10ml油酸、8ml乙醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后.称取0.5g分析纯硝酸镧溶于9mL水中,称取0.5g分析纯氟化钠溶于9mL水中,并将配成的镧离子、氟离子溶液同时加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在140℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。如图1所示产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化镧;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,从图2中可以看出其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在6-7nm之间。
实施例2、
称取0.5gKOH加入20ml溶有5g硬脂酸的乙二醇溶剂中,充分反应约30mins后,称取2g分析纯硝酸铈溶于10mL水中,称取3g分析纯氟化铵溶于10mL水中,并将配成的铈离子、氟离子溶液同时加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在180℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到黑色粉末。产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化铈;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,观察到其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在8-10nm之间。
实施例3、
称取2gNaOH加入5ml油酸、20ml乙醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取0.8g分析纯氧化镨于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至7mL,称取1g分析纯氟化铵溶于8mL水中,将配成的镨离子、氟离子溶液同时加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在120℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。如图3所示产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化镨;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,从图4中可以看出其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在15-20nm之间。
实施例4、
称取2gKOH加入10ml油酸、20ml丙酮的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取0.5g分析纯氧化钕于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至5mL,称取0.5g分析纯氟化氢铵溶于5mL水中,将配成的钕离子、氟离子溶液加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在180℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到浅兰色粉末。产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化钕;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,观察到其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在20-30nm之间。
实施例5、
称取3gKOH加入5ml癸酸、20ml正辛醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取0.6g分析纯氧化钐于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至7mL水中,称取1g分析纯氟化钠溶于8mL水中,将配成的钐离子、氟离子溶液同时加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在120℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到黄白色粉末。产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化钐;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,观察到其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在20-30nm之间。
实施例6、
称取1gKOH加入6ml油酸、20ml丙三醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取1g分析纯氧化铕于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至7mL,称取0.5g分析纯氟化氢铵溶于7mL水中,将配成的铕离子、氟离子溶液同时加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在180℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化铕;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,观察到其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在50-60nm之间。
实施例7、
称取1.5gKOH加入11ml油酸、9ml乙二醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取1.0g分析纯氧化镝于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至8mL,称取2.5g分析纯氟化钠溶于8mL水中,将配成的镝离子、氟离子溶液同时加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在120℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。如图5所示产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化镝;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,从图6中可以看到其形貌为单分散梭型纳米颗粒,粒径在200-300nm之间。
实施例8、
称取2gKOH加入10ml癸酸、10ml叔丁醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取1.5g分析纯氧化钇于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至10mL,称取2.5g分析纯氟化铵溶于10mL水中,将配成的钆离子、氟离子溶液同时加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在120℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。如图7所示产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化钇;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,从图8中可以看出其形貌为单分散梭型纳米颗粒,粒径在300-400nm之间。
实施例9、
称取1gNaOH加入6ml油酸、18ml乙醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取1.0g分析纯氧化钇于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至8mL水中,称取2g分析纯氟化钠溶于8mL水中,将配成的钇离子、氟离子溶液加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在170℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。如图9所示产物经X射线粉末衍射鉴定为四氟钇酸钠;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,从图10中可以看出其形貌为单分散梭型纳米颗粒,粒径在300-500nm之间。
实施例10、
称取1gNaOH加入10ml油酸、10ml乙醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取1.0g分析纯氧化钬于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至8mL水中,称取2g分析纯氟化铵溶于8mL水中,将配成的钬离子、氟离子溶液加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在170℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化钬;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,观察到其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在2-3nm之间。
实施例11、
称取1gNaOH加入15ml油酸、5ml乙醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取1.0g分析纯氧化铒于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至10mL水中,称取2g分析纯氟化铵溶于10mL水中,将配成的铒离子、氟离子溶液加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在70℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到粉红色粉末。产物经X射线粉末衍射鉴定为三氟化铒;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,观察到其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在2-3nm之间。
实施例12、
称取1gNaOH加入12ml油酸、8ml乙醇的混合溶剂中,充分反应约30mins后,称取1.0g分析纯氧化镱于1mL分析纯浓HNO3中加热溶解后加水稀释至10mL水中,称取2g分析纯氟化钠溶于10mL水中,将配成的镱离子、氟离子溶液加入混合溶剂中,搅拌均匀,置于40ml的不锈钢耐压反应釜中,在250℃反应24h后,所得沉淀经离心分离、洗涤、干燥后,得到白色粉末。如图11所示产物经X射线粉末衍射鉴定为氟镱酸钠;用透射电子显微镜(TEM)对其进行形貌分析,从图12中可以看出其形貌为单分散纳米颗粒,粒径在4-5nm之间。
Claims (6)
1、一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法,是先将碱金属氢氧化合物、脂肪酸与有机极性溶剂混合,然后加入稀土金属离子溶液和氟化物水溶液,使稀土金属化合物与氟化物在碱金属氢氧化物、脂肪酸和有机极性溶剂的混合体系中,在20-300℃条件下进行反应,得到单分散稀土氟化物纳米粒子。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述脂肪酸与所述有机极性溶剂的体积比为1∶0.5-10;所述稀土金属离子的浓度为0.01-0.5mol/L,所述氟离子与稀土金属离子的摩尔比为3-10∶1;稀土金属离子溶液和氟化物水溶液的总体积与脂肪酸和有机极性溶剂的总体积比为1∶1-5;所述碱金属氢氧化物:所述稀土金属离子的摩尔比为1-10∶1。
3、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述稀土金属为镧、铈、镨、钕、钐、铕、钆、铽、钇、钬、铒或镱。
4、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述氟化物为氟化钠、氟化铵或氟化氢铵。
5、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述脂肪酸为油酸、硬脂酸或癸酸。
6、根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于:所述有机极性溶剂为乙醇、丙酮、乙二醇、丙三醇、正辛醇或叔丁醇。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005101092181A CN1321897C (zh) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | 一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CNB2005101092181A CN1321897C (zh) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | 一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN1749170A CN1749170A (zh) | 2006-03-22 |
CN1321897C true CN1321897C (zh) | 2007-06-20 |
Family
ID=36604852
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CNB2005101092181A Expired - Fee Related CN1321897C (zh) | 2005-10-19 | 2005-10-19 | 一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN1321897C (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101870863B (zh) * | 2010-06-17 | 2014-05-21 | 复旦大学 | 表面功能基团可调的两亲性稀土纳米材料的制备方法 |
CN102205948A (zh) * | 2011-05-26 | 2011-10-05 | 河南大学 | 一种脂肪酸修饰镧系稀土氟化物纳米颗粒及其制备方法 |
EP3878808B1 (en) | 2020-01-03 | 2022-09-14 | Dalian Minzu University | Environment-friendly and large-scale fluoride nanomaterial preparation method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1048531A (zh) * | 1989-07-07 | 1991-01-16 | 甘肃稀土公司 | 稀土氟化物的制取方法 |
CN1177568A (zh) * | 1997-09-18 | 1998-04-01 | 吉林大学 | 温和条件下氟化物及复合氟化物材料的水热制备方法 |
-
2005
- 2005-10-19 CN CNB2005101092181A patent/CN1321897C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1048531A (zh) * | 1989-07-07 | 1991-01-16 | 甘肃稀土公司 | 稀土氟化物的制取方法 |
CN1177568A (zh) * | 1997-09-18 | 1998-04-01 | 吉林大学 | 温和条件下氟化物及复合氟化物材料的水热制备方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN1749170A (zh) | 2006-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102154012B (zh) | 一种诱导制备小尺寸六角相NaYF4纳米基质材料的方法 | |
CN104174864B (zh) | 一种纳米或亚微米级银颗粒粉的制备方法 | |
Wei et al. | Polyol-mediated synthesis and luminescence of lanthanide-doped NaYF4 nanocrystal upconversion phosphors | |
CN101954488B (zh) | 应用改进液相还原法制备零价纳米铁颗粒的方法 | |
CN1321897C (zh) | 一种制备单分散稀土氟化物纳米粒子的方法 | |
CN102205420A (zh) | 一种水相贵金属纳米颗粒的制备方法 | |
CN101306800B (zh) | 一种金属氧化物纳米颗粒的制备方法 | |
CN101260299B (zh) | 一种微乳液法制备氧化钇、钆、铕纳米发光粉体的方法 | |
Zhang et al. | Preparation of REPO4 (RE= La–Gd) nanorods from an ionic liquid extraction system and luminescent properties of CePO4: Tb3+ | |
CN102382644A (zh) | 稀土氧化物发光材料及其制备方法 | |
CN100357184C (zh) | 一种制备单分散金属氧化物纳米粒子的方法 | |
CN100391664C (zh) | 一种制备单分散金属纳米粒子的方法 | |
CN101786649B (zh) | 稀土氟化物纳米介孔球的制备方法 | |
Boopathi et al. | Co-precipitation synthesis, structural and luminescent behavior of erbium doped gadolinium oxide (Er3+: Gd2O3) nanorods | |
Jiu et al. | The synthesis and photoluminescence property of YPO4: Eu3+ hollow microspheres | |
Guo et al. | Ionic liquid-based approach to monodisperse luminescent LaF3: Ce, Tb nanodiskettes: synthesis, structural and photoluminescent properties | |
CN102134103A (zh) | 一种制备羟基铁氧化物纳米线的方法 | |
CN100349802C (zh) | 微波合成稀土氟化物中空纳米粒子的制备方法 | |
CN101066775B (zh) | 一种稀土氟化物纳米粒子的制备方法 | |
CN105665747A (zh) | 一种油性纳米银粒子的制备方法 | |
Ganguly et al. | Amorphous carbon nanotube mediated low-temperature synthesis of orange emitting self-assembled europium oxy-carbonate microflower | |
CN103074056A (zh) | SrB6O10·5H2O:Eu3+发光材料的制备方法 | |
CN1321898C (zh) | 一种制备铁磁性氧化物纳米粒子的方法 | |
CN102031108A (zh) | 微乳液法制备锆酸钡掺铈BaZrO3:Ce纳米发光材料的方法 | |
Gomez-Villalba et al. | TEM–STEM study of europium doped gadolinium oxide nanoparticles synthesized by spray pyrolysis |
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 | ||
C17 | Cessation of patent right | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20070620 Termination date: 20091119 |