一种水溶性中空稀土纳米材料及其制备方法及应用与流程

文档序号:12236295阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水溶性中空稀土纳米材料的制备方法,包括如下步骤:(1)将稀土化合物水溶液与非极性有机溶剂、表面活性剂和助表面活性剂混合,得到反相微乳液1;

将DNA水溶液与所述非极性有机溶剂、所述表面活性剂和所述助表面活性剂混合,得到反相微乳液2;

将氟化物、磷酸盐或钒酸盐水溶液与所述非极性有机溶剂、所述表面活性剂和所述助表面活性剂混合,得到反相微乳液3;

将有机配体源水溶液与所述非极性有机溶剂、所述表面活性剂和所述助表面活性剂混合,得到反相微乳液4;

(2)将所述反相微乳液2与反相微乳液1混合,得到混合溶液1;将所述反相微乳液3加入混合溶液1混合,得到混合溶液2;再将所述反相微乳液4加入混合溶液2混合,得到混合溶液3;

(3)所述混合溶液3进行反相微乳法反应,即得到水溶性中空稀土纳米材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述稀土化合物选自下述至少一种稀土元素形成的氯化物和/或硝酸盐:镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y);

所述DNA的种类为鱼类或哺乳类生物的任意一种DNA;

所述氟化物选自氟化钠、氟化钾和氟化铵中的至少一种;

所述磷酸盐选自磷酸一钠、磷酸二钠、磷酸三钠、磷酸一钾、磷酸二钾、磷酸三钾、磷酸一铵、磷酸二铵和磷酸三铵中的至少一种;

所述钒酸盐选自钒酸钠、钒酸钾和钒酸铵中的至少一种;

所述有机配体源为含有下述至少一种官能团的物质:-COOH、-SH、-NH2和-OH;

所述非极性有机溶剂选自正己烷、正庚烷、正辛烷、异辛烷、甲苯和苯中的至少一种;

所述表面活性剂选自脂肪族胺盐、烷基季胺盐和烷基嘧啶卤代物中的至少一种;

所述助表面活性剂为醇类化合物;所述醇类化合物的结构简式为CH3(CH2)n-OH,其中n为1~10之间的整数。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于:所述稀土化合物水溶液的摩尔浓度为0.02~2.00mol/L;

所述DNA水溶液的摩尔浓度为3.00~20.00nmol/L;

所述氟化物、磷酸盐、钒酸盐或钨酸盐水溶液的摩尔浓度均为0.1~3.0mol/L;

所述有机配体源水溶液的摩尔浓度为0.02~2.00mol/L。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述稀土化合物水溶液与所述非极性有机溶剂、所述表面活性剂和所述助表面活性剂的配比为1mL:1~1000mL:0.05~100g:0.05~100mL;

所述DNA水溶液与所述非极性有机溶剂、所述表面活性剂和所述助表面活性剂的配比为1mL:1~1000mL:0.05~100g:0.05~100mL;

所述氟化物、磷酸盐或钒酸盐水溶液与所述非极性有机溶剂、所述表面活性剂和所述助表面活性剂的配比为1mL:1~1000mL:0.05~100g:0.05~100mL;

所述有机配体源水溶液与所述非极性有机溶剂、所述表面活性剂和所述助表面活性剂的配比为1mL:1~1000mL:0.05~100g:0.05~100mL。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的制备方法,其特征在于:所述反相微乳液1中,水与所述表面活性剂的质量比为0.01~20:1;水与所述助表面活性剂的体积比为0.01~20;

所述反相微乳液2中,水与所述表面活性剂的质量比为0.01~20:1;水与所述助表面活性剂的体积比可为0.01~20;

所述反相微乳液3中,水与所述表面活性剂的质量比为0.01~20:1;水与所述助表面活性剂的体积比为0.01~20;

所述反相微乳液4中,水与所述表面活性剂的质量比为0.01~20:1;水与所述助表面活性剂的体积比为0.01~20。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,在形成所述反相微乳液1、所述反相微乳液2、所述反相微乳液3和所述反相微乳液4时,所述混合的温度分别为20~100℃,时间分别为2~10小时;

步骤(2)中,在将所述反相微乳液1与所述反相微乳液2混合后,还包括对得到的所述混合溶液1搅拌的步骤,所述搅拌的温度为20~100℃,时间为2~10小时;

步骤(2)中,在将所述反相微乳液3与所述混合溶液1混合后,还包括对得到的所述混合溶液2搅拌的步骤,所述搅拌的温度为20~100℃,时间为2~30小时;

步骤(2)中,在将所述反相微乳液4与所述混合溶液2混合后,还包括对得到的所述混合溶液3搅拌的步骤,所述搅拌的温度为20~100℃,时间为2~30小时;

步骤(3)中,所述反相微乳法反应的温度为25~50℃,压力为2~32MPa,时间为2h~40h。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)还包括将所述反相微乳法反应后的体系分离得到所述水溶性中空稀土纳米材料的步骤。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制备方法,其特征在于:步骤(3)还包括对得到的所述水溶性中空稀土纳米材料进行洗涤、干燥的步骤。

9.权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备得到的所述水溶性中空稀土纳米材料。

10.根据权利要求9所述的纳米材料,其特征在于:所述水溶性中空稀土纳米材料的粒径为1~100nm,BET比表面积为10~300m2/g,总孔体积为0.01~0.4cm3/g,平均孔径为1~50nm。

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