专利名称：一种声化学法制备团簇状硫化镧微晶的方法
技术领域：
本发明涉及一种Laj3微晶的制备方法，具体涉及一种声化学法制备团簇状硫化镧微晶的方法。
背景技术：
硫化镧为稀土硫族化合物材料，广泛应该用于稀土合金制备、超导、磁冷却、磁性薄膜、光电及热电动势器件等[G. D. Bagde, H. M. Pathan, C. D. Lokhande，et al. Studies on Sprayed Lanthanum Sulphide (La2S3) Thin Films from Non-aqueous Medium. Applied Surface Science, 2005，252 :1502-1509]。Laj3在结晶状态有3种不同的同素异型结构 (α, β, γ-La2S3)。硫化镧存在于两种结晶变型低温相(α)是正交相而立方相(Y)可以在气温高于1000°C时得到。中间的四方相(β)实际上是硫氧化物(Lii1(lS15_x0x)，它是一部分的氧取代了硫。β -La2S3通常是一个硫氧化物(LaltlS14CVxSx, 0 < χ < 1),氧原子来稳定四方相。β-Laj3通常用来做荧光剂。Y-Laj3是一个有缺陷的立方Th3P4结构，它类似于CaLaj4，它表现出了强烈的色彩，使它成为一个潜在的新颜料来取代塑料中一些有毒的颜料。目前，许多研究团队用物理和化学技术制备了硫化镧，Laj3薄膜的制备方法主要有气相沉禾只法[Lu Tian, Ti Ouyang, Kian Ping Loh, et al. La2S3thin films from metal organic chemical vapor deposition of single-source precursor. Journal of Materials Chemistry，2006，16 :272-277]、原子层外延法[Kaupo Kukli, Hannele Heikkinen, Erja Nykanen, et al. Deposition of lanthanum sulfide thin films by atomic layer epitaxy. Journal of Alloys and Compounds, 1998, 275-277 10-14] > Bjg-雾热角军法[G. D. Bagde, S. D. Sartale, C. D. Lokhande. Deposition and annealing effect on lanthanum sulfide thin films by spray pyrolysis. ThinSolid Films,2003, 445:1-6]等；制备Laj3纳米晶的方法有高温固相法[Michihiro Ohta, Haibin Yuan, Shinji Hirai,et al. Preparation of R2S3 (R:La, Pr, Nd,Sm)powders by sulfurization. Journal of Alloys and Compounds, 2004，374 :112-115]和溶剂热法[Kaibin Tang, ChanghuaAn, Pingbo Xie, et al. Low-temperature synthesis and characterization of β -La2S3nanorods. Journal of Crystal Growth，2002，245 :304-308]，这些方法制备 Le^3 薄膜所需设备比较昂贵，成本较高，安全系数低，且工艺难以控制。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种生产成本低、操作简单、安全系数高的声化学法制备团簇状硫化镧微晶的方法。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是1)首先将3 6mmol分析纯的七水氯化镧(LaCl3 · 7H20)溶解于10 40mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液A ；
2)将4 8mmol分析纯的九水硫化钠(Na2S · 9H20)溶解于20 60mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液B;3)将盛有A溶液的锥形瓶置于超声波清洗器中，开启超声波清洗器的同时，将B 溶液缓慢滴入A溶液中；然后密封锥形瓶；每过10分钟用氨水调节反应液的pH值，使之稳定在4. 0 6. 5，反应体系水浴温度控制在50 80°C，反应时间30 120min，超声功率为 250 500W，反应全程均在超声波引发下反应；4)反应结束后，将反应液陈化20 50min ；5)然后产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1 3次，于电热恒温鼓风干燥箱中在 80 100°C下干燥3 5h，即得团簇状Lei2S微晶。超声技术作为一种物理手段和工具，能够在化学反应常用的介质中产生一系列接近于极端的条件，如急剧的放电、产生局部和瞬间高温、高压等，这种能量不仅能够激发或促进许多化学反应，加快化学反应速度，而且可以改变某些化学反应方向，产生一些令人意想不到的效果。本发明采用简单的声化学法制备工艺，反应在液相中一次完成，不需要后期处理，工艺设备简单，原料易得，制备成本较低，制备出制备团簇状结构硫化镧微晶。
图1为实施例1所制备Liij3微晶的X-射线衍射(XRD)图谱，其中横坐标为衍射角2Θ，单位为。，纵坐标为衍射峰强度，单位为cps。图2为实施例1所制备L &微晶的扫描电镜(SEM)照片。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1 1)首先将3mmol分析纯的七水氯化镧(LaCl3 · 7H20)溶解于IOmL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液A ；2)将6mmol分析纯的九水硫化钠(Na2S · 9H20)溶解于40mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液B ；3)将盛有A溶液的锥形瓶置于超声波清洗器中，开启超声波清洗器的同时，将B溶液缓慢滴入A溶液中；然后密封锥形瓶；每过10分钟用氨水调节反应液的pH值，使之稳定在4. 0，反应体系水浴温度控制在50°C，反应时间120min，超声功率为250W，反应全程均在超声波引发下反应；4)反应结束后，将反应液陈化20min ；5)然后产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1 3次，于电热恒温鼓风干燥箱中在 100°C下干燥3h，即得团簇状Liij3微晶。由图1可知所制备的微晶为L &微晶。由图2可知所制备的L &微晶为团簇状的结构。实施例2 1)首先将5mmol分析纯的七水氯化镧(LaCl3 · 7H20)溶解于20mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液A ；
2)将8mmol分析纯的九水硫化钠(Na2S · 9H20)溶解于60mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液B ；3)将盛有A溶液的锥形瓶置于超声波清洗器中，开启超声波清洗器的同时，将B溶液缓慢滴入A溶液中；然后密封锥形瓶；每过10分钟用氨水调节反应液的pH值，使之稳定在5. 0，反应体系水浴温度控制在60°C，反应时间90min，超声功率为300W，反应全程均在超声波引发下反应；4)反应结束后，将反应液陈化40min ；5)然后产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1 3次，于电热恒温鼓风干燥箱中在 93°C下干燥4h，即得团簇状1^ 微晶。实施例3 1)首先将4mmol分析纯的七水氯化镧(LaCl3 · 7H20)溶解于30mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液A ；2)将4mmol分析纯的九水硫化钠(Na2S · 9H20)溶解于50mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液B ；3)将盛有A溶液的锥形瓶置于超声波清洗器中，开启超声波清洗器的同时，将B溶液缓慢滴入A溶液中；然后密封锥形瓶；每过10分钟用氨水调节反应液的pH值，使之稳定在6. 0，反应体系水浴温度控制在70°C，反应时间60min，超声功率为400W，反应全程均在超声波引发下反应；4)反应结束后，将反应液陈化30min ；5)然后产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1 3次，于电热恒温鼓风干燥箱中在 86°C下干燥4h，即得团簇状1^ 微晶。实施例4 1)首先将6mmol分析纯的七水氯化镧(LaCl3 · 7H20)溶解于40mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液A ；2)将5mmol分析纯的九水硫化钠(Na2S · 9H20)溶解于20mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液B ；3)将盛有A溶液的锥形瓶置于超声波清洗器中，开启超声波清洗器的同时，将B溶液缓慢滴入A溶液中；然后密封锥形瓶；每过10分钟用氨水调节反应液的pH值，使之稳定在6. 5，反应体系水浴温度控制在80°C，反应时间30min，超声功率为500W，反应全程均在超声波引发下反应；4)反应结束后，将反应液陈化50min ；5)然后产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1 3次，于电热恒温鼓风干燥箱中在 80°C下干燥5h，即得团簇状1^ 微晶。
权利要求
1. 一种声化学法制备团簇状硫化镧微晶的方法，其特征在于1)首先将3 6mmol分析纯的七水氯化镧(LaCl3· 7H20)溶解于10 40mL蒸馏水， 搅拌均勻得到溶液A ；2)将4 8mmol分析纯的九水硫化钠(Na2S· 9H20)溶解于20 60mL蒸馏水，搅拌均勻得到溶液B;3)将盛有A溶液的锥形瓶置于超声波清洗器中，开启超声波清洗器的同时，将B溶液缓慢滴入A溶液中；然后密封锥形瓶；每过10分钟用氨水调节反应液的pH值，使之稳定在 4. 0 6. 5，反应体系水浴温度控制在50 80°C，反应时间30 120min，超声功率为250 500W，反应全程均在超声波引发下反应；4)反应结束后，将反应液陈化20 50min；5)然后产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤1 3次，于电热恒温鼓风干燥箱中在80 100°C下干燥3 5h，即得团簇状Lei2S微晶。
全文摘要
一种声化学法制备团簇状硫化镧微晶的方法，将七水氯化镧溶解于蒸馏水得溶液A；将九水硫化钠溶解于蒸馏水得溶液B；将盛有A溶液的锥形瓶置于超声波清洗器中，开启超声波清洗器的同时，将B溶液缓慢滴入A溶液中；然后密封锥形瓶；在水浴加热下超声反应，反应结束后，对反应液陈化，然后产物用蒸馏水、无水乙醇依次洗涤，于电热恒温鼓风干燥箱中干燥即得团簇状La2S3微晶。本发明采用简单的声化学法制备工艺，反应在液相中一次完成，不需要后期处理，工艺设备简单，原料易得，制备成本较低，制备出制备团簇状结构硫化镧微晶。
文档编号B82Y40/00GK102390858SQ201110375929
公开日2012年3月28日 申请日期2011年11月23日 优先权日2011年11月23日
发明者张烨, 曹丽云, 李碧, 黄剑锋 申请人:陕西科技大学