[发明专利]一种具有壳核结构的纳米粒子、其制备方法及其应用

说明书

本发明实施例提供了一种具有壳核结构的纳米粒子、其制备方法及其应用，一种具有壳核结构的纳米粒子的制备方法，包括：(1)获得含有三种层状稀土氢氧化物纳米片的胶态悬浮液；三种层状稀土氢氧化物分别为及(2)将聚苯乙烯纳米球与步骤(1)获得的层状稀土氢氧化物纳米片的胶态悬浮液混合并搅拌,以使三种层状稀土氢氧化物纳米片吸附于聚苯乙烯纳米球表面，得到具有壳核结构的纳米粒子。本发明提供的具有壳核结构的纳米粒子，壳层包含有至少一层稀土氢氧化物纳米片，内核包含聚苯乙烯纳米球，该纳米粒子在377nm及397nm波长激发时发射白光，可以用作白色荧光粉。

技术领域

本发明涉及纳米材料技术领域，特别是一种具有壳核结构的纳米粒子、其制备方法及其应用。

背景技术

随着经济的快速发展和人口的急剧增长，能源消耗和环境污染等问题日益严重，能源短缺和环境污染已成为制约人类生存和社会经济发展的重要问题，节能成为时代发展的主题。随着生活水平的不断提高，人们对照明条件的要求越来越高。因此制备节能且环保安全高效的照明组件日益提上日程。LED灯作为新一代的高效节能工具，它的研究引起越来越多的关注。白色荧光粉是LED组件的重要组成部分。

层状稀土氢氧化物(LRH)作为既具有稀土离子基于4f电子的磁学、光学和催化等性质，又具有类似层状双金属氢氧化物(LDHs)稳定的层状结构的特殊新型材料，它们的合成、结构、剥离及纳米片性质正得到广泛深入的研究。

但是，如何利用层状稀土氢氧化物制备出可以作为白色荧光粉的材料，在现有技术中还没有报道。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种可以作为白色荧光粉的具有壳核结构的纳米粒子及其制备方法。具体技术方案如下：

本发明首先提供了一种具有壳核结构的纳米粒子的制备方法，包括：

(1)获得含有三种层状稀土氢氧化物纳米片的胶态悬浮液；三种层状稀土氢氧化物分别为DS--LTbH、DS--LEuH及DS--LDyH；且DS--LTbH、DS--LEuH及DS--LDyH的质量比为(1.5～2):2:(1～1.5)，优选为2:2:1；

(2)将聚苯乙烯纳米球与步骤(1)获得的层状稀土氢氧化物纳米片的胶态悬浮液混合并搅拌,以使三种层状稀土氢氧化物纳米片吸附于聚苯乙烯纳米球表面，然后过滤、洗涤、干燥，得到具有壳核结构的纳米粒子。

一种具体实施方式中，还包括：

(3)将步骤(2)获得纳米粒子重新分散于阴离子型聚电解质水溶液中搅拌20-40分钟，过滤、洗涤、干燥，得到固体产物；

(4)将步骤(3)获得的固体产物与层状稀土氢氧化物纳米片的胶态悬浮液混合并搅拌，反应结束后过滤，洗涤；

(5)重复步骤(3)和(4)N次；其中，N≥0，优选地，0≤N≤5。

一种具体实施方式中，在步骤(2)中，搅拌时间为15-65分钟，优选为30-45分钟，更优选为45分钟。

一种具体实施方式中，在步骤(4)中，搅拌时间为15-65分钟，优选为30-45分钟，更优选为45分钟。

一种具体实施方式中，在步骤(1)获得的胶态悬浮液中，三种层状稀土氢氧化物纳米片的总浓度为1.5-3g/L。

一种具体实施方式中，在步骤(2)中，聚苯乙烯纳米球质量与层状稀土氢氧化物纳米片的胶态悬浮液体积的比：1g/(200-800)mL。

一种具体实施方式中，在步骤(3)中，阴离子型聚电解质水溶液的浓度为0.5-1.5g/L，优选地，阴离子型聚电解质为聚苯乙烯磺酸钠。

本发明还提供了一种由前述的方法制备的具有壳核结构的纳米粒子。