[发明专利]一种室温溶液法制备纯六方相NaBiF4纳米颗粒的方法及其应用

说明书

本发明公开了一种室温溶液法制备纯六方相NaBiF₄纳米颗粒的方法及其应用，将铋源和钠源溶解在溶剂中配置成溶液A；将含有氟化物的无机盐分散在溶剂中配成溶液B；将溶液B和溶液A混合制成混合溶液，经固液分离获得白色的粉体C；干燥粉体C得到六方相结构的NaBiF₄纳米粉体。本发明工艺简单易行，重复性好，整个反应体系对环境无任何污染，所提出的工艺路线不仅具有较好的应用前景及经济效益，而且也具有重要的实用价值。

技术领域

本发明属于无机三元NaBiF₄化合物纳米粉体制备研发技术领域，具体涉及一种室温溶液法制备纯六方相NaBiF₄纳米颗粒的方法及其应用。

背景技术

上转换功能材料是激光技术发展的材料基础。三元NaBiF₄化合物是一种新型的上转换材料的基体材料，通过掺杂某些稀土元素比如铒，钬，铥可以产生非常优异的上转换发光性能。过去的几十年，纳米尺度的上转换材料的基体材料主要以稀土家族的元素为研究重点，典型的分子结构通式为NaREF₄(RE＝Sc,Y,La,Ce,Pr,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu)。很多稀土元素的价格昂贵，这就对于进一步发展上转换功能材料埋下了资源方面的隐患。最近以来，含铋元素的上转换功能材料受到了广泛的关注。其原因如下，首先，铋元素的储量丰富，价格低廉；其次，铋元素是一种没有毒性的元素，所以，相对比稀土基体的上转换功能材料，铋基化合物可以解决环境污染方面的压力和对人体的危害。

此外，从材料制备工艺的角度而言，稀土基体的上转换功能材料NaREF₄合成过程中需要用到高温，无氧气等惰性气氛环境，合成的工艺过程极为复杂。特别是NaREF₄稀土基体的上转换功能材料合成过程中所采用的有机溶剂价格昂贵，不适合于工业化大批量生产的要求。有机溶剂的使用，产生另外一个副作用就是废液后续的处理比较繁琐，无形中就增加了产品的成本。反应所需的高温以及长时间的保温，对能源的消耗增加了很大的压力，这也将会限制这种高温长时间反应的工艺路线在工业化生产的应用。发展一种低温快速的制备工艺具有特别重要的意义，为工业化生产提供一中优化的、快速便捷、低成本的选择。NaBiF₄化合物是一种六方相晶体结构，属于P-3(147)空间点群，晶格常数为a＝b＝6.144埃，c＝3.721埃。制备NaBiF₄化合物快体材料的方法是用NaF和BiF₃在铂坩埚中混合后，在惰性气氛保护下450度反应五个小时而获得。