專利名稱：一種制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備納米材料和方法，尤其是制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法。
背景技術(shù)：
近十多年來，從零維的納米點(diǎn)(nanodots)、納米方塊(nanocubes)、納米粒子 (nanoparticles)，到一纟隹的納米棒/線(nanorods/nanowires)、纟內(nèi)米管(nanotubes)、纟內(nèi)米帶 (nanobelts)，再到二維的納米片(nanosheets)及最近十分熱門的石墨烯(graphene)等納米結(jié)構(gòu) 相繼被發(fā)現(xiàn)和研究。由于這些納米結(jié)構(gòu)材料具有小尺度、大比表面積及特殊的暴露面，表 現(xiàn)出與形貌和尺度密切相關(guān)的特殊性能，從而擁有良好的應(yīng)用前景。在這些納米結(jié)構(gòu)中， 納米籠、納米環(huán)、空心球、納米管等空心結(jié)構(gòu)引起了人們廣泛的研究興趣，因?yàn)槠渲械目?腔在載藥、儲能或充當(dāng)微反應(yīng)器等領(lǐng)域有著光明的應(yīng)用前景。
人們發(fā)展了許多方法來合成空心納米結(jié)構(gòu)材料，這些方法大都基于控制材料的成核和 生長的微環(huán)境?？刂品椒òㄓ梦⒉ㄌ幚?、射線輻射、超聲處理等手段誘發(fā)空心結(jié)構(gòu)，或 者在生長中引入模板或表面活性劑。例如Qian等人將含有CdSO4(0.01 mol/L)、 Na2S (0.0015 mol/L)和季戊四醇(0.001 mol/L)的水溶液置于微波中處理20天(10W， 2.45GHz)， 制得了多晶CdS空心球，微波輻射對于空心結(jié)構(gòu)的生成具有重要的作用[M. W. Shao，Q. Li, L. F. Kong, W. C. Yu, Y. T. Qian, 乂 P/z". C7^肌So/z^ 2003, 64, 1147-1150]。 Chen等人用 6QCo產(chǎn)生的y射線輻射含有NiS04的PMMA-CS2-乙醇溶液，制得了直徑約為500 nm，壁 厚約為20 nm的NiS空心球，y射線有利于促進(jìn)PMMA形成微乳液，為NiS的成核生長 提供了模板[Y. Hu， J. F. Chen, W. M. Chen， X. L. Li，顛她欣2004, "， 383-386]。 Zhu等人發(fā)展了通過超聲處理制備CdSe空心球的方法，他們先制備了Cd(OH)2沉淀，與 Na2SeS03溶液混合后，在高能超聲探頭(60 W cm—2， 20 kHz)下處理30min，得到了多晶CdSe 空心球。在此合成中，超聲處理產(chǎn)生了H鄰0&自由基，對于Se^的產(chǎn)生和空心結(jié)構(gòu)的形 成起到了重要的作用[J. J. Zhu， S. Xu， H. Wang, J. M. Zhu， H. Y. Chen,爿dv. Mato: 2003，", 156-159]。 Chen等人以Co(N03)2為原料，十二垸基苯磺酸鈉(SDBS)為表面活性劑，在乙 醇溶液中經(jīng)過系列熱處理，得到C0304空心立方塊結(jié)構(gòu)。他們認(rèn)為SDBS在低溫時(90。C) 形成立方塊狀模板，隨即Co(N03)2在高溫時(18(tc)分解成Co304納米晶，自發(fā)地包裹在 SDBS軟模板表面，當(dāng)內(nèi)部的SDBS模板去掉后，就得到了 Co304空心立方塊[T. He, D. R. Chen, X. L. Jiao, Y. L. Wang, Jdv. MflteK 2006, 7& 1078-1082]。 Li等人則用碳微球作為硬模 板，將其浸漬在GaCl3溶液中，碳球表面吸附了大量的G^+離子，在空氣中熱處理后，中 心的碳微球模板被氧化去掉了，而Ga"離子轉(zhuǎn)變?yōu)镚a203空心球[X. M. Sun， Y. D. Li, C&肌，/脫2004， 43, 3827-3831]。在上述方法中，微波、y射線和超聲波對人有 害，不易操作；而引入模板或表面活性劑，需要通過熱處理氧化或溶劑溶解等方式去除， 在此過程中容易引入雜質(zhì)，且操作復(fù)雜、成本高；并且這些空心產(chǎn)物大都為多晶態(tài)。因此， 發(fā)展一種安全有效、低成本、可控地制備單晶空心納米結(jié)構(gòu)的方法是十分必要的。
氟化鈰(CeF3)是一種重要的無機(jī)閃爍晶體，由于其具有高密度(6.16g cm-3)、快響應(yīng)和 高抗輻射能力，被認(rèn)為是高能物理領(lǐng)域中最有前景的新一代閃爍材料；CeF3也是一種重要 的熒光材料，因?yàn)樗哂械偷恼駝幽?，且其含?00%的熒光活性物質(zhì)；CeF3具有層狀結(jié) 構(gòu)，還能用作固體潤滑劑。因此CeF3納米結(jié)構(gòu)的制備有重要的理論和應(yīng)用研究價值。目前， 人們已經(jīng)制備得到了CeF3納米顆粒、納米片及納米線等結(jié)構(gòu)。Cao等人以Ce(N03)3為鈰源， 以KBF4、 NaF和NH4F為氟源，超聲處理3小時，分別獲得了CeF3納米圓盤、納米棒和納米 顆粒[L. Zhu, Q. Li, X. D. Liu, J. Y. Li， Y. F. Zhang， J. Meng， X. Q. Cao, J Phys.Chem.C 2007, 111， 5898-5903]。 Qiu等人以PEI和CeF3粉末填充的石墨管為陽極，通過電弧放電法 制得了碳納米管包裹的CeF3納米線，氧化去掉碳納米管包裹層后可得到CeF3納米線[Z. Y. Wang, Z. B. Zhao, J. S. Qiu, CAe附.Ma敝2007， 3364-3366]。目前'其它形貌的CeF3纟內(nèi)米 結(jié)構(gòu)材料(如納米空心球等)的合成仍鮮有報道，而材料的制備是其性能和應(yīng)用研究的基 礎(chǔ)，因此可控制備CeF3納米空心結(jié)構(gòu)材料是意義重大、且具有挑戰(zhàn)的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法，尤其是利用 Belousov-Zhabotinsky (BZ)振蕩反應(yīng)控制氟化鈰(CeF3)的成核和生長的微環(huán)境，通過水熱反 應(yīng)制備CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的新方法。本發(fā)明也涉及截面為六邊形的納米籠、納米環(huán)、 納米"繭"(即在空心外殼中包裹了內(nèi)核，且核-殼之間有較大空隙的納米結(jié)構(gòu))，截面為圓 形的空心球、納米"繭"等CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。可控制備CeF3空心納米籠、納米"繭"、 空心球、納米環(huán)等材料的新方法；提供上述CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料，為應(yīng)用服務(wù)。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法，振蕩反應(yīng)體系為溴 酸鉀或溴酸鈉—有機(jī)酸或糖—鈰源一硫酸體系，體系的四種成分的濃度分別為0.06±0.04、0. 06±0.04、 0.02士0.02、 0.6± 0.4mol/L;所用的氟源為NaF，濃度保持在0.1-0.5 mol/L;所 述的水熱反應(yīng)制備過程是在110-170'C的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行的；所用的鈰源是K7Ce6F^粉末、 硝酸鈰銨或硫酸鈰銨；有機(jī)酸或糖用丙二酸、草酸、蔗糖、葡萄糖或擰檬酸；制備空心納 米結(jié)構(gòu)所需的時間為12-100小時，在聚四氟乙烯罐為內(nèi)襯的高壓釜內(nèi)反應(yīng)?？煽刂苽銫eF3 空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法，是以BZ振蕩反應(yīng)控制CeF3物種成核和生長的微環(huán)境，在水 熱反應(yīng)體系中制備得到具有特殊形貌的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)。水熱反應(yīng)的溫度不同，得到 的空心結(jié)構(gòu)的截面形貌也不同。在140-17(TC范圍內(nèi)，可得到截面形貌為六邊形的納米籠、 納米環(huán)和納米"繭"等(見圖1);在110-140'C范圍內(nèi)則得到截面為圓形的空心球和納米"繭"(見圖5);水熱處理溫度低于ll(TC，則得不到空心結(jié)構(gòu)(見圖6)。這些空心納米 結(jié)構(gòu)的側(cè)面呈橢圓形，整個空心結(jié)構(gòu)為碟狀(見圖lg)。這類CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料在 發(fā)光、載藥、儲能、熒光標(biāo)記等領(lǐng)域具有應(yīng)用前景(見圖12-13)。
本發(fā)明的特點(diǎn)如下
1. 本發(fā)明方法以BZ振蕩反應(yīng)控制材料的成核和生長的微環(huán)境。在溴酸鹽氧化有機(jī)酸的 反應(yīng)中，Ce(IV)可充當(dāng)催化劑，并還原為Ce(m)，再被體系中產(chǎn)生的Br02的氧化，變 為Ce(IV)，如此循環(huán)往復(fù)，溶液的顏色也在無色[Ce(III)的顏色]和黃色[Ce(IV)的顏色] 之間來回變換，形成化學(xué)振蕩。如果BZ振蕩體系處于非攪拌狀態(tài)，可形成化學(xué)波，
不同價態(tài)的鈰離子出現(xiàn)空間有序的分布，即Ce(III)區(qū)域與Ce(IV)區(qū)域呈同心圓分布。 如果體系中存在氟離子，會與Ce(III)離子反應(yīng)生成難溶的CeF3，而Ce(IV)離子存在的 區(qū)域則沒有CeF3生成而呈空心狀。由于Ce(m)在化學(xué)波中有序分布，得到的CeF3晶 體呈空心結(jié)構(gòu)。
2. 本發(fā)明提供的制備CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)路線依賴于BZ振蕩反應(yīng)，如果BZ 振蕩不發(fā)生，則無法得到空心納米結(jié)構(gòu)，例如構(gòu)成BZ振蕩體系的溴酸鹽、硫酸、有 機(jī)酸、Ce(IV)源，缺一不可，否則得不到空心納米結(jié)構(gòu)(見圖9);如果其中某種物質(zhì) 的濃度達(dá)不到引發(fā)BZ振蕩的條件，也無法合成空心納米結(jié)構(gòu)(見圖9e)，即各種前驅(qū) 物有相應(yīng)的濃度要求。
3. 本發(fā)明是以K7Ce6F31為中間產(chǎn)物，其溶解度正好可以滿足在110-170℃條件引發(fā)BZ 振蕩所需的Ce(IV)離子的濃度。
4. 本發(fā)明所采用的BZ振蕩體系中一些前驅(qū)物可以用相似的化合物代替，如Ce(IV)可以 是硝酸鈰銨、硫酸鈰銨、K7Ce6Fa粉末；有機(jī)酸可以是擰檬酸、丙二酸、草酸，甚至 是蔗糖、葡萄糖等。
5. 本發(fā)明提供的制備CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的技術(shù)路線沒有采用模板劑，不會引入雜 質(zhì)；所用原料的價格便宜、合成成本低。也不需要用超聲、射線、微波等危險的方式 誘導(dǎo)空心結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。本方法操作簡單安全、成本低，得到的空心產(chǎn)物的形貌可控。
6. 本發(fā)明制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料在發(fā)光、及熒光標(biāo)記等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用(見 圖12-13)。本發(fā)明所制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料還在儲能、載藥及微反應(yīng)器等領(lǐng)域 具有潛在的應(yīng)用。


圖1:以硫酸鈰銨為原料，在160℃制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料透射電鏡(TEM)
照片。(la)納米籠；(lb)納米"繭"；(lc)雙壁納米籠；(ld)三壁納米籠；(le)納米環(huán)； (lf)螺旋狀納米籠；(lg)納米籠的側(cè)視圖。
圖2:以硝酸鈰銨為原料，在160℃制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的TEM照片。
圖3:以K7Ce6F3,為原料，在160℃制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的TEM照片。
圖4: CeF3空心納米環(huán)的高分辨電鏡(HRTEM)照片。
(a)典型的納米環(huán)；(b)納米環(huán)的暗場照片； (c)納米環(huán)的高分辨照片(插圖為選區(qū)電子衍射花樣)。
圖5:在130℃制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的TEM照片。
(5a-b)正面圖；(5c)HRTEM照片及電子衍射花樣；(5d)側(cè)視圖。
圖6:在100℃制備的CeF3納米結(jié)構(gòu)材料的TEM照片。
圖7:以丙二酸代替檸檬酸制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的TEM照片。
圖8:以蔗糖代替檸檬酸制備的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的TEM照片。
圖9:所用BZ振蕩體系中缺少某些前驅(qū)物后得到的產(chǎn)物的TEM照片。
(9a)缺少H2S04; (9b)缺少KBr03; (9c)缺少檸檬酸；
(9d)缺少Ce(IV)鹽，用CeCl3'7H20代替；(9e)用少量Ce(IV)鹽。
圖10: K7Ce6F31原料的TEM照片(10a)及XRD譜圖(10b)。
圖11: CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料的典型XRD譜圖。
(11a)16(TC，以硫酸鈰銨為鈰源；(11b)160'C，以硝酸鈰銨為鈰源； (11c)13(TC，以硫酸鈰銨為鈰源；(11d)100'C，以硫酸鈰銨為鈰源。
圖12: CeF3空心納米結(jié)構(gòu)的熒光顯微鏡照片(12a-b)。
圖13: CeF3空心納米結(jié)構(gòu)在紫外光照射下的發(fā)光情況(入射波長254nm)。 (13a)日光下照片；(13b)紫外燈下照片。
圖14:不同反應(yīng)時間制得CeF3納米結(jié)構(gòu)材(14a) 1小時；(14b)3小時；(14c)5小時。
具體實(shí)施例方式
1. 本發(fā)明所需裝置為以聚四氟乙烯罐為內(nèi)襯的高壓釜，及烘箱。
2. 采用的BZ振蕩反應(yīng)體系為溴酸鉀或溴酸鈉一有機(jī)酸或糖(如檸檬酸等) 一鈰源(鈰 鹽、如硫酸鈰銨等) 一硫酸體系，在典型的合成中，其濃度分別為0.06±0.04、 0.06±0.04、 0.02±0.02、 0.6±0.4mol/L。
3. 本發(fā)明所用的氟源為NaF，最佳濃度為0.2 mol/L。 NaF的濃度在0.1~0.5 mol/L范圍內(nèi) 變化，也可得到類似的空心結(jié)構(gòu)材料。
4. 本發(fā)明所述的水熱反應(yīng)制備過程是在110-17(TC的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行的。
5. 本發(fā)明可通過控制水熱反應(yīng)的溫度，分別制備得到截面為六邊形和圓形的空心納米結(jié) 構(gòu)材料。
6. 本發(fā)明采用的BZ振蕩體系中，所用的鈰源可以是K7Ce6F^粉末，也可以用硝酸鈰銨 或硫酸鈰銨；有機(jī)酸可采用丙二酸、草酸、蔗糖、葡萄糖等有機(jī)物代替擰檬酸；可以 用其它溴酸鹽如NaBr03等代替KBr03。
7. 本發(fā)明制備空心納米結(jié)構(gòu)所需的時間為12-100小時，短于12小時可得到空心與實(shí)心 共存的產(chǎn)物，而長于100小時，則產(chǎn)物形貌破損嚴(yán)重。
8. 本發(fā)明所采用的方法還可以拓展到合成其它空心納米結(jié)構(gòu)材料。如在以亞鐵菲繞啉離 子或Mi^+作催化劑的BZ振蕩體系中，合成Fe基或Mn基化合物的空心納米結(jié)構(gòu)材 料。
實(shí)施例1以硫酸鈰銨為原料制備截面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
在50mL的聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、lmL濃硫酸、0.3gKBrO3、 0.4g擰 檬酸、0.2gNaF、 0.4g硫酸鈰銨，攪拌后密封于高壓釜中，置于16(TC的烘箱中24小時， 可以制得截面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料，空心納米結(jié)構(gòu)包括空心納米籠、納米 環(huán)或納米"繭"、螺旋狀納米籠等(圖1，圖4，圖11)。其中溫度區(qū)間可為140-170°C， 反應(yīng)時間可為12-100小時，硫酸鈰銨量可為0.1-0.8g。0.4g草酸或葡萄糖取代擰檬酸亦然。
實(shí)施例2以硝酸鈰銨為原料制備截面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
在50mL的聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、lmL濃硫酸、0.3gKBrO3、 0.4g擰 檬酸、0.2gNaF、 0.4g硝酸鈰銨，攪拌后密封于高壓釜中，置于160'C的烘箱中24小時， 可以制得截面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料(見圖2)。其中溫度區(qū)間可為140-170°C， 反應(yīng)時間為12-100小時，硝酸鈰銨的量可為0.1-0.8g。 0.3gNaBrO3取代KBr03亦然。
實(shí)施例3以K7Ce6F31為原料制備截面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
K7Ce6Fa原料可在室溫下制備(見圖10)，取一只小燒杯，加入40mL蒸餾水，再加 入0.6g鉀鹽(如KBr03、 KC1、 KN03等)、0.4g氟化物(如NaF、 NH4F、 NH4F.HF等)、 0.8g鈰鹽(如硫酸鈰銨、硝酸鈰銨等)，攪拌5min，陳化10小時后，過濾、洗滌、干燥， 可得K7Ce6F31粉末。在50mL的聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、lmL濃硫酸、0.3g KBr03、 0.4g檸檬酸、O.lgNaF、 0.2g K7Ce6F31粉末，攪拌后密封于高壓釜中，置于160°C 的烘箱中24小時，可以制得截面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料(見圖3)。其中NaF 的量可以為0-2g， K7Ce6F3t粉末的量可以為0-4g，溫度區(qū)間可為140-170°C,反應(yīng)間可 為12-100小時。
實(shí)施例4制備截面為圓形的CeF3空心球和納米"繭"。
在50mL的聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、1 mL濃硫酸、0.3gKBrO3、 0.4g擰 檬酸、0.2gNaF、 0.4g硝酸鈰銨，攪拌后密封于高壓釜中，置于130'C的烘箱中24小時， 可以制得截面為圓形的CeF3空心球或納米"繭"(見圖5)。其中溫度區(qū)間可為110-140°C， 反應(yīng)時間為12-100小時。硫酸鈰銨、K7Ce6FM粉末取代硝酸鈰銨亦然。
實(shí)施例5 '以丙二酸為有機(jī)酸制備CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
在50mL的聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、lmL濃硫酸、0.3g KBr03、 0.4g丙 二酸、0.2gNaF、 0.4g硝酸鈰銨/硫酸鈰銨/K7Ce6FM粉末，攪拌后密封于高壓釜中，置于 烘箱中24小時，可以制得CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料(見圖7)。丙二酸的量可為0.2-1.0g， 反應(yīng)時間可以為12-100小時，在110-14(TC獲得截面為圓形的CeF3空心球和納米"繭"， 在140-17(TC獲得截面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
實(shí)施例6以蔗糖代替檸檬酸制備CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
在50mL的聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、lmL濃硫酸、0.3g KBr03、 0.4g蔗 糖、0.2gNaF、 0.4g硝酸鈰銨/硫酸鈰銨/K7Ce6F3!粉末，攪拌后密封于高壓釜中，置于烘 箱中24小時，可以制得CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料(見圖8)。蔗糖的量可為0.2-2g，反應(yīng)吋 間可以為12-100小時，在110-140。C獲得截面為圓形的CeF3空心球，在140-170'C獲得截 面為六邊形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
實(shí)施例7以草酸代替檸檬酸制備CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
在50mL的聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、lmL濃硫酸、0.3g KBr03、 0.3g草 酸、0.2gNaF、 0.4g硝酸鈰銨/硫酸鈰銨/K7Ce6FH粉末，攪拌后密封于高壓釜中，置于烘 箱中24小時，可以制得CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。草酸的量可為0.1-2g，反應(yīng)時間可以為 12-100小時，在110-140'C獲得截面為圓形的CeF3空心球，在140-17(TC獲得截面為六邊 形的CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
實(shí)施例8不同水熱反應(yīng)時間下制備實(shí)心球與空心球共存的CeF3納米結(jié)構(gòu)材料。
在50mL聚四氟乙烯罐中加入29mL蒸餾水、lmL濃硫酸、0.3gKBrO3、 0.4g檸檬 酸、0.2gNaF、 0.4g硝酸鈰銨/硫酸鈰銨/K7Ce6F^粉末，攪拌后密封于高壓釜中，置于160°C 烘箱中反應(yīng)不同時間，可制得空心球與實(shí)心球共存的CeF3納米材料。反應(yīng)l小時得到實(shí) 心球或半球，反應(yīng)3小時得到約10%的空心球，反應(yīng)5小時得到約50%的空心球(圖14)。
權(quán)利要求
1、制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法其特征是振蕩反應(yīng)體系為溴酸鉀或溴酸鈉-有機(jī)酸或糖-鈰源-硫酸體系，體系的四種成分的濃度分別為0.06±0.04、0.06±0.04、0.02±0.02、0.6±0.4mol/L；所用的氟源為NaF，濃度保持在0.1-0.5mol/L；所述的水熱反應(yīng)制備過程是在110-170℃的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行的；所用的鈰源是K7Ce6F31粉末、硝酸鈰銨或硫酸鈰銨；有機(jī)酸或糖用丙二酸、草酸、蔗糖、葡萄糖或檸檬酸；制備空心納米結(jié)構(gòu)所需的時間為12-100小時，在聚四氟乙烯罐為內(nèi)襯的高壓釜內(nèi)反應(yīng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法其特征是在 110-14(TC獲得截面為圓形的CeF3空心球和納米"繭"，在140-170'C獲得截面為六邊形的 CeF3空心納米結(jié)構(gòu)材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法其特征是氟源NaF， 濃度為0.2 mol/L。
全文摘要
制備氟化鈰空心納米結(jié)構(gòu)材料的方法振蕩反應(yīng)體系為溴酸鉀或溴酸鈉-有機(jī)酸或糖-鈰源-硫酸體系，其濃度分別為0.06±0.04、0.06±0.04、0.02±0.02、0.6±0.4mol/L；所用的氟源為NaF，濃度保持在0.1-0.5mol/L范圍；所述的水熱反應(yīng)制備過程是在110-170℃的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行的。所用的鈰源可以是K₇Ce₆F₃₁粉末、硝酸鈰銨或硫酸鈰銨；有機(jī)酸或糖可用丙二酸、草酸、蔗糖、葡萄糖等有機(jī)物代替檸檬酸；制備空心納米結(jié)構(gòu)所需的時間為12-100小時，在聚四氟乙烯罐為內(nèi)襯的高壓釜內(nèi)反應(yīng)。本發(fā)明可通過控制水熱反應(yīng)的溫度，分別制備得到截面為六邊形和圓形的空心納米結(jié)構(gòu)材料。
文檔編號C01F17/00GK101172637SQ20071013462
公開日2008年5月7日 申請日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月5日
發(fā)明者強(qiáng) 吳, 王喜章, 征 胡 申請人:南京大學(xué)