专利名称：一种铽掺杂的钨酸锌长余辉纳米棒阵列的合成方法
技术领域：
本发明涉及一种铽掺杂的钨酸锌长余辉纳米棒阵列的合成方法，属于无机非金属材料领域。
背景技术：
长余辉材料是指能够吸收和储存外界光辐照的能量，然后在室温下可缓慢地以可见光的形式释放这些能量的材料。长余辉材料是一种符合二十一世纪发展要求的新型功能材料，具有高效、节能、绿色、环保的特点，其应用范围也从照明、装饰扩展到了通讯、显示和存储等领域。随着长余辉玻璃材料的不断开发，各种新型材料的不断涌现，目前研究较多的为硫化物、齒化物、铝酸盐、硅酸盐、磷酸盐和硼酸盐等体系，但以钨酸盐为基质的长余辉材料未见报道。钨酸盐是一种重要的上转化发光材料的基质，臧竞存等人于2005年第33卷第5期第538 541页的硅酸盐学报的《Ho3+: ZnWO4的光谱和上转换发光》一文，报道了一种用提拉法生长出光学质量的Ho3+ = ZnWO4单晶的方法，将光谱纯Zn0、W03和Ho2O3粉料按一定配比称量，混匀，放入钼坩埚加热，在大气气氛中生长，晶体沿
方向提拉，温度梯度30°C/cm，提拉速度2mm/h，籽晶转速35r/min，Al2O3粉中1100°C保温3h后随炉自然冷却，以消除氧空位形成的色心和晶体中的热应力。本专利与上述报道不同，本专利采用载有ZnO种子膜的玻璃片作为基片，浸入生长液中，生长成铽掺杂的钨酸锌长余辉纳米棒阵列。
发明内容
本发明主要涉及一种铽掺杂的钨酸锌长余辉纳米棒阵列的合成方法，具体发明内容如下I)基片处理将玻璃片放入含3mol/L H2SO4和9mol/LH202的混合水溶液中浸泡2小时，去除表面杂质，使玻片表面羟基化，然后用蒸馏水洗涤，去除残余酸液及杂质，将表面羟基化后的玻璃片依次放入丙酮及无水乙醇中各自超声处理15min，超声振荡的频率为20 50kHz,然后用蒸懼水洗漆，自然晾干备用；2) ZnO种子膜的制备取0. 4 I. Og醋酸锌溶于IOOml无水乙醇中，搅拌制得均匀透明的拉膜溶液，采用浸溃提拉法，将玻璃片浸入拉膜溶液中lOmin，然后以I 2cm/min的速度匀速拉出，于干燥箱40 60°C烘干小时，按上述方法反复涂膜I 3次，将涂膜后的玻片放入马弗炉中450°C焙烧I 2小时，制得ZnO种子膜；3)铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列的生长液的配制按摩尔比硝酸锌硝酸铽=I 0. 05 0. I，溶于蒸馏水制成0. 002 0. 005mol/L的硝酸盐水溶液，按摩尔比硝酸锌与硝酸铽总量钨酸钠=1 1，在硝酸盐溶液中引入钨酸钠，磁力搅拌0.5 I小时，形成悬浊液，再按硝酸锌六次甲基四胺摩尔比为I : I 2，引入表面活性剂六次甲基四胺，磁力搅拌0. 5 I小时，并用3. OmoI/L的硝酸溶液调节pH值至2 4，使得悬浊液中沉淀溶解，形成透明的生长液；4)铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列的生长载有ZnO种子膜的玻璃片平放入生长液中，并控制生长液的水浴温度为40 80°C，生长12 24小时后，取出玻璃片，用蒸馏水洗涤，于干燥箱50 80°C烘干24 48小时，即得到具有发光性能的铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列。2、上述步骤中涉及磁力搅拌的速度控制在200 300r/min。
具体实施例方式以下结合实施例对本发明进行详细说明，本发明不受这些制造实施例所限。实例II)基片处理将玻璃片放入含3mol/L H2SO4和9mol/LH202的混合水溶液中浸泡2·小时，处理后的玻璃片依次放入丙酮及无水乙醇中各自超声处理15min，超声振荡的频率为20 50kHz,然后用蒸懼水洗漆，自然晾干备用；2) ZnO种子膜的制备取0. 5g醋酸锌溶于IOOml无水乙醇中，搅拌制得均匀透明的拉膜溶液，采用浸溃提拉法，将玻璃片浸入拉膜溶液中lOmin，然后以lcm/min的速度匀速拉出，于干燥箱60°C烘干小时，按上述方法反复涂膜3次，将涂膜后的玻片放入马弗炉中450°C焙烧I小时，制得ZnO种子膜；3)铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列的生长液的配制按摩尔比硝酸锌硝酸铽=I 0. 1，溶于蒸馏水制成0.002mol/L的硝酸盐水溶液，按摩尔比硝酸锌与硝酸铽总量钨酸钠=I 1，在硝酸盐溶液中引入钨酸钠，以200r/min的速度磁力搅拌I小时，形成悬浊液，再按硝酸锌六次甲基四胺摩尔比为I : 1，引入表面活性剂六次甲基四胺，以200r/min的速度磁力搅拌I小时，并用3. Omol/L的硝酸溶液调节pH值至2，使得悬浊液中沉淀溶解，形成透明的生长液；4)铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列的生长载有ZnO种子膜的玻璃片平放入生长液中，并控制生长液的水浴温度为60°C，生长24小时后，取出玻璃片，用蒸馏水洗涤，于干燥箱80°C烘干48小时，即得到具有发光性能的铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列。实例2I)基片处理将玻璃片放入含3mol/L H2SO4和9mol/LH202的混合水溶液中浸泡2小时，将处理后的玻璃片依次放入丙酮及无水乙醇中各自超声处理15min，超声振荡的频率为20 50kHz,然后用蒸懼水洗漆，自然晾干备用；2) ZnO种子膜的制备取I. Og醋酸锌溶于IOOml无水乙醇中，搅拌制得均匀透明的拉膜溶液，采用浸溃提拉法，将玻璃片浸入拉膜溶液中lOmin，然后以2cm/min的速度匀速拉出，于干燥箱60°C烘干小时，按上述方法反复涂膜3次，将涂膜后的玻片放入马弗炉中450°C焙烧I小时，制得ZnO种子膜；3)铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列的生长液的配制按摩尔比硝酸锌硝酸铽=
I 0. 1，溶于蒸馏水制成0.003mol/L的硝酸盐水溶液，按摩尔比硝酸锌与硝酸铽总量钨酸钠=I I，在硝酸盐溶液中引入钨酸钠，以200r/min的速度磁力搅拌I小时，形成悬浊液，再按硝酸锌六次甲基四胺摩尔比为I : 2，引入表面活性剂六次甲基四胺，以200r/min的速度磁力搅拌I小时，并用3. Omol/L的硝酸溶液调节pH值至2，使得悬浊液中沉淀溶解，形成透明的生长液；4)铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列的生长载有ZnO种子膜的玻璃片平放入生长液 中，并控制生长液的水浴温度为80°C，生长24小时后，取出玻璃片，用蒸馏水洗涤，于干燥箱80°C烘干48小时，即得到具有发光性能的铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列。
权利要求
1.一种铽掺杂的钨酸锌长余辉纳米棒阵列的合成方法，其特征在于 1)基片处理将玻璃片放入含3mol/LH2SO4和9mol/LH202的混合水溶液中浸泡2小时，去除表面杂质，使玻片表面羟基化，然后用蒸馏水洗涤，去除残余酸液及杂质，将表面羟基化后的玻璃片依次放入丙酮及无水乙醇中各自超声处理15min，超声振荡的频率为20 50kHz，然后用蒸馏水洗涤，自然晾干备用； 2)ZnO种子膜的制备取0. 4 I. Og醋酸锌溶于IOOml无水乙醇中，搅拌制得均匀透明的拉膜溶液，采用浸溃提拉法，将玻璃片浸入拉膜溶液中lOmin，然后以I 2cm/min的速度匀速拉出，于干燥箱40 60°C烘干小时，按上述方法反复涂膜I 3次，将涂膜后的玻片放入马弗炉中450°C焙烧I 2小时，制得ZnO种子膜； 3)铽掺杂的钨酸辛纳米棒阵列的生长液的配制按摩尔比硝酸锌硝酸铽=I 0. 05 0. 1，溶于蒸馏水制成0. 002 0. 005mol/L的硝酸盐水溶液，按摩尔比硝酸锌与硝酸铽总量钨酸钠=I 1，在硝酸盐溶液中引入钨酸钠，磁力搅拌0.5 I小时，形成悬浊液，再按硝酸锌六次甲基四胺摩尔比为I : I 2，引入表面活性剂六次甲基四胺，磁力搅拌0. 5 I小时，并用3. OmoI/L的硝酸溶液调节pH值至2 4，使得悬浊液中沉淀溶解，形成透明的生长液； 4)铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列的生长载有ZnO种子膜的玻璃片平放入生长液中，并控制生长液的水浴温度为40 80°C，生长12 24小时后，取出玻璃片，用蒸馏水洗涤，于干燥箱50 80°C烘干24 48小时，即得到具有发光性能的铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列。
2.如权利要求I所述铽掺杂的钨酸锌长余辉纳米棒阵列的合成方法，磁力搅拌的速度控制在200 300r/min。
全文摘要
本发明涉及一种铽掺杂的钨酸锌长余辉纳米棒阵列的合成方法，取适量醋酸锌溶于无水乙醇溶液中，制成拉膜溶液，将经羟基化处理后的玻璃片浸入拉膜溶液，并提拉成膜，再将涂膜后的玻片进行热处理，制得ZnO种子膜；以硝酸锌、硝酸铽、钨酸钠为原料，配制悬浊液，引入适量六次甲基四胺作为表面活性剂，调节pH值至2～4，形成透明的生长液；将载有ZnO种子膜的玻璃片平放入生长液中，并控制生长液的水浴温度为40～80℃，生长12～24小时后，取出玻璃片，再经洗涤、干燥，即得到具有发光性能的铽掺杂的钨酸锌纳米棒阵列。
文档编号C09K11/78GK102775989SQ20121024215
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月7日 优先权日2012年7月7日
发明者吕朝霞, 张丽芳, 张明熹, 李娟娟, 李锋锋, 杜蛟, 董翠之 申请人:河北联合大学