[发明专利]一种稀土六硼化物纳米超细粉体的制备方法

权利要求书

1.一种稀土六硼化物纳米超细粉体的制备方法，步骤如下：

(1)原料

金属源原料为下列之一：

i.稀土金属的氯化物、稀土金属的氯氧化物之一或组合；

ii.稀土金属的氯氧化物、稀土金属的氯化物之一与氧化物的混合；

所述稀土金属为Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu或Gd；

硼源原料选自硼粉、三氧化硼、无水硼砂中的一种或多种；还原剂M为金属镁；

(2)固相反应合成RB₆，R＝Sc，Y，La，Ce，Pr，Nd，Sm，Eu或Gd；

将金属源原料和硼源原料置于反应器中，在还原剂存在情况下，将以上反应原料按摩尔比R∶M∶B为1∶(1～24)∶(2～12)混合，在反应器中于500℃～650℃反应30分钟到3天；得初产物；

(3)产物后处理

a.对初产物在30g以上、终产物颗粒粒径100～200nm的六硼化物，将步骤(2)所得初产物与冰按照质量比1∶0.5～5混合，先加入适量盐酸，搅拌一段时间后，再分多次加入盐酸使体系盐酸浓度在1～6mol/L，体系温度不超过95℃；将所得溶液过滤，洗涤后，在干燥箱中80℃干燥；或者，在冷却条件下，将步骤(2)所得初产物产物加盐酸混合搅拌，使盐酸浓度最终在1～4mol/L，体系温度不超过90℃；将所得溶液过滤，洗涤后在干燥箱中80℃干燥；

b.对初产物在30g以下、终产物粒径要求在10nm-100nm时，将步骤(2)所得初产物用1～3mol的盐酸酸洗，控制体系温度不超过55℃，产物过滤或离心后，用酒精或其他易挥发的溶剂洗涤，并在真空条件下干燥。

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当初产物在30g以上，产物颗粒100nm的六硼化物初步处理，是将步骤(3)经盐酸处理的含有初产物的溶液，先在50～90℃温度下热处理1～5小时，除去产物中的难溶杂质，再将所得溶液过滤，洗涤后在干燥箱中80℃干燥。

3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将156g镧源LaCl₃和LaOCl摩尔比5∶1，镁粉250g，氧化硼223g均匀混合后，放于500mL的反应器中；开口压实，置于电阻坩锅炉内，在600℃反应10小时；将反应器自然冷却到室温；将初产物和冰按照质量比1∶2混合，然后向产物中加入少量盐酸，盐酸0.3倍于原料中Mg摩尔量，搅拌10分钟后，分多次加入盐酸使体系盐酸浓度最终在3mol/L，温度不超过95℃；将经初步盐酸处理含有初产物的溶液加热维持50～90℃，经过1～5小时的处理，将所得溶液过滤，洗涤后在干燥箱中80℃干燥，得到110g平均粒径为190nm立方晶系的LaB₆。

4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将CeO₂和CeCl₃摩尔比1∶6的铈源0.80g、镁粉1.25g、氧化硼1.02g均匀混合后，放于25mL的反应器中，600℃保持10小时，初产物用3mol的热盐酸酸洗之后过滤，真空干燥，得粒径平均为60nm以下的立方晶系的CeB₆。

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中稀土金属源原料i.)是将市售多水氯化稀土盐在空气中200～400℃直接煅烧，获得含有稀土金属氯化物和稀土金属氯氧化物的混合物。