[发明专利]一种REVO4

说明书

本发明提供一种REVO₄的自牺牲模板制备方法，丰富现有REVO₄的制备方法，丰富该种钒酸盐微观形貌。该化合物化学式为RE₂(OH)₄SO₄·nH₂O，与其他模板相比，该模板中RE³⁺:OH^‑＝1：2，而其他模板例如同为层状化合物的RE₂(OH)₅NO₃·nH₂O中RE³⁺:OH^‑＝2：5，而RE(OH)₃中RE³⁺:OH^‑为1：3，均高于本发明。在溶液反应过程中，OH^‑与VO₄^3‑为竞争配位关系，较高的RE³⁺:OH^‑比例，使VO₄^3‑更容易与RE³⁺配位从而更容易形成目标产物，因此更有利于REVO₄的形成。以层状化合物为模板，层状化合物独有的片状形貌，能最大程度的暴露层状化合物含稀土的主层板，有利于反应进行。

技术领域

本发明属于材料科学技术领域，涉及一种REVO₄的自牺牲模板制备方法。

背景技术

稀土钒酸盐是一类很重要材料，它不仅具有良好的化学稳定性和热稳定性，同时具有优异的磁性和荧光性能，而且还表现出良好的晶体结构和物理性能。稀土钒酸盐可以用于偏光器、激光主材料、太阳能电池以及荧光粉等。稀土钒酸盐发光材料由于VO₄^3-对稀土离子的有效敏化作用和特殊的自激活发光性质使得它具有发光强、纯度高、吸光能力强等特点。稀土钒酸盐发光材料可应用于等离子体显示器(PDP)、场发射显示器(FED)及生物成像等领域。通常情况下，稀土钒酸盐大多以四方锆石结构(ZrSiO₄)稳定存在。随着镧系元素离子半径的增加，稀土钒酸盐的稳定结构由四方相(t-REVO₄)变为单斜相结构(m-REVO₄)，如LaVO₄及CeVO₄。室温下LaVO₄的稳定结构为单斜独居石型结构(CePO₄)。由于晶体结构不同，单斜结构m-LaVO₄与四方结构t-LaVO₄的性能也存在很大区别，t-LaVO₄是一种优异的发光基质材料，可用于激光器、荧光材料、太阳能电池等领域。m-LaVO₄不适合作为发光基质材料，但单斜结构晶体对称性低，使得晶体的吸收光谱展宽，适合泵浦，其各向异性的结构在光学上有其独特的性能。

目前合成m-LaVO₄与t-LaVO₄的方法主要有传统固相法、水热法/溶剂热法、沉淀法和微乳液法以及溶胶凝胶法等。固相法有易于工业化生产及产量高等优点，但存在煅烧温度高、不易对产物形貌进行精细调控等缺点，并且t-LaVO₄属于亚稳态结构，常规的固相反应法难以制备出该结构，从而阻碍了t-LaVO₄的应用和发展。水热法具有实验操作简单，产物颗粒尺寸、易于形貌调控等优点，但往往需要对水热产物进行煅烧才可获得产物，形貌调控过程中也往往需要添加各种表面活性剂或环境有害的有机物。因此，寻求操作简单、条件温和的方法制备REVO₄材料仍特别引人关注。

发明内容