【背景及概况】[1][2]
稀土化合物的纯度直接决定材料的特殊性能,不同洁净度的稀土材料可以制备出不同性能要求的陶瓷材料、荧光材料、电子材料等。目前,随着稀土提炼技术的发展,洁净稀土化合物呈现出良好的市场前景,高性能稀土材料的制备对洁净稀土化合物提出了更高要求。中国占世界稀土资源的43%,是一个名符其实的稀土资源大国。近年国内有开发稀土资源用于处理印染污水的研究,可将羧甲基壳聚糖与稀土联合使用处理印染污水。稀土元素属于典型的活泼金属,它们的金属活性仅次于碱金属和碱土金属元素,具有独特的物理化学性质和过渡金属的特性。稀土离子与钙离子的离子半径和化学性能比较接近。因此,在生物体内它被认为可能占据或取代钙的位置,影响钙的转运和生理功能,尤其是是铜离子,常被用作钙措抗剂、钙通道阻断剂、钙敏感受体的激动剂或检测钙离子结合部位的探针。但稀土离子又与铝离子和三价铁离子相似,同为高价硬酸离子。所以,稀土离子有可能与转铁蛋白结合,通过转铁蛋白受体机制转运进入细胞。稀土元素与磯酸盐也有很强的亲和力,可起非特异性磯酸酶作用。稀土元素还可与生物体内多种组织成分,如氨基酸、蛋白质、糖、维生素、含氧酸、辅酶等相互作用,从而导致细胞内一系列生理、生化的变化。
醋酸镱化学式C15H21O6Yb,中文别名乙酰丙酮镱。分子量70.37800。熔点122ºC,闪点>110ºC。logP为 2.88030,PSA 为78.90000。
【应用】[3][4]
醋酸镱可用于制备各种复合材料等。应用举例如下:
1. 一种Y2-xYbxO3下转换发光薄膜的制备方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1,分别称取醋酸钇和醋酸镱,然后分别加入到醇类溶剂中搅拌至透明;醋酸钇与醋酸镱的加入量按化学式Y2-xYbxO3量取,其中 x=0.005~0.15。醇类溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇中的一种;醇类溶剂中醋酸钇和醋酸镱的总量的浓度为0.1~1mol/L。
步骤2,向步骤1得到的溶液中加入丙酸或聚丙烯酸,搅拌后陈化;丙酸或聚丙烯酸中羧基与醋酸钇和醋酸镱总量的摩尔比为3~ 3.3,陈化时间为3~48小时。
步骤3,将步骤2陈化后的溶液镀制在硅片或光伏玻璃片上,并干燥,得到前驱体膜;镀制的方法为辊涂法或提拉法,提拉法镀膜速度为50~150毫米/分钟,辊涂法镀膜速度为1000~3000毫米/分钟,干燥温度为60~85℃,干燥时间为5~15分钟。
步骤4,将步骤3得到的前驱体膜在硅片或光伏玻璃片上进行热处理,得到Y2-xYbxO3下转换发光薄膜;光伏玻璃片上进行热处理时,温度为700~750℃,时间为5~20min;在硅片上进行热处理时,温度为800~950℃,时间为5~20min。
步骤5,根据需要重复步骤1至步骤5,以增加薄膜厚度。
本发明的有益效果是,本发明Y2-xYbxO3下转换发光薄膜的制备方法,与物理镀膜法相比,本发明的湿化学镀膜工艺具有工艺流程简单,成本低,镀膜效率高,容易实现大面积工业化镀膜。
2. 一种单分散高质量稀土氧化物超薄纳米片的制备方法,包括如下步骤:
1)将矿化剂和稀土醋酸盐按质量比0~6:1加入到无水乙醇中,室温磁力搅拌至完全溶解,得到澄清溶液;
2)在步骤1)溶液中,加入与稀土醋酸盐的质量比分别为2~18:1、1.2~40:1、 0~20:1的油酸、油胺和1‑十八烯,磁力搅拌混合,加热至70~80℃,除去无水乙醇;
3)通入N2气体,继续加热步骤2)的溶液至120℃,除去其中的水分;
4)在磁力搅拌和N2的保护下,迅速加热步骤3)溶液至310~360℃,并保温30~90分钟,反应结束后,将反应产物自然冷却至室温;
5)用无水乙醇洗涤步骤4)的反应产物,离心分离得到滤饼,再次用无水乙醇洗涤滤饼,经离心处理后将滤饼均匀分散在正己烷中,制得片状稀土氧化物纳米材料。
所述的稀土醋酸盐为醋酸镧、醋酸铈、醋酸镨、醋酸钕、醋酸钐、醋酸铕、醋酸钆、醋酸镝、醋酸钬、醋酸铒、醋酸铥、醋酸镱、醋酸镥或醋酸钇中的一种;所述的矿化剂为硝酸钠、硝酸钾、硝酸锂或焦磷酸钠;所述的单分散稀土氧化物超薄纳米片厚度为1~2nm,粒径为12~55nm,形貌呈三角形、正方形、星形或圆形。本发明以稀土醋酸盐如醋酸镱为前驱物,通过加入矿化剂,可方便地制备多种形貌的单分散稀土氧化物纳米片,厚度为1~2nm。通过控制表面活性剂油酸、油胺和1‑十八烯溶剂的比例、热分解温度和时间、矿化剂种类和数量,可以实现对稀土氧化物纳米片形貌、粒径、结晶度的有效调控。
【参考文献】
[1] http://baike.molbase.cn/cidian/1544678
[2] 申泮文,王积涛 主编.化合物词典.上海:上海辞书出版社.2002.
[3] 李峰;赵高扬;陈源清;游才印;何航飞.一种Y2-XYbXO3下转换发光薄膜的制备方法 . CN201410455413.9 ,申请日2014-09-09
[4] 王殿元.一种单分散稀土氧化物超薄纳米片的制备方法. CN201210511089.9 ,申请日2012-12-04