[发明专利]一种Cu3 在审
| 申请号： | 202211544847.7 | 申请日： | 2022-12-02 |
| 公开（公告）号： | CN115806306A | 公开（公告）日： | 2023-03-17 |
| 发明（设计）人： | 张剑;李佳新;李艳伟;李小雨;崔航;崔啟良 | 申请（专利权）人： | 吉林大学 |
| 主分类号： | C01G3/00 | 分类号： | C01G3/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 长春吉大专利代理有限责任公司 22201 | 代理人： | 王恩远 |
| 地址： | 130012 吉林省长春市*** | 国省代码： | 吉林;22 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 cu base sub | ||
本发明的一种Cu3Gd(OH)6Cl3晶体纳米材料及其制备方法，属于磁性材料制备的技术领域。以氢氧化铜和六水氯化钆为原料，将称量好的原料放入研钵中充分研磨，然后在温度80℃‑180℃下密封加热1‑2小时，中途，每加热0.5小时，冷却至室温充分研磨后再继续加热，待反应结束冷却至室温，得到浅绿色的Cu3Gd(OH)6Cl3纳米材料。Cu3Gd(OH)6Cl3纳米材料，属于三方晶系，空间群为P‑3m1，由纳米尺度六棱柱状晶体颗粒构成，纳米晶底面边长为55‑125nm，对角线长度为70‑190nm，棱柱厚度为40‑90nm。本发明的制备方法简单易于操作，耗时短，成本低，制备的纳米晶具有粒径小，结晶度好，分散性好等优点。
技术领域
本发明属于磁性材料制备技术领域，特别涉及一种简单、高效、新颖的制备Cu3Gd(OH)6Cl3纳米材料的方法。
背景技术
近年来，量子自旋液体被广泛研究，具有反铁磁kagome晶格的含铜化合物作为实现量子自旋液体状态的材料引起科学家们极大关注。量子自旋液体是指是即使在最低温度下也不能有序进入单个基态的自旋，是一种高度纠缠的量子物质，具有广阔的应用前景，可用于推进高温超导体和量子计算机等量子技术。Herbertsmithite(Cu3Zn(OH)6Cl2)和Zn-barlowite(Cu3Zn(OH)6FBr)，被视为量子自旋液体的原型。
潜在的量子自旋液体材料在磁学领域备受关注，在MCu3(OH)6Cl2中，磁性(Cu2+)和抗磁性二价离子(Mn2+、Zn2+等)之间的混合通常很重要，因此干扰了完美的Kagome晶格，从而对磁性性能产生不利影响。在2016年首次合成三价钇离子与铜离子的混合，这是第一个具有三价阳离子的Kapellasite型结构。本发明使用固相法，采用重镧系元素钆合成Cu3Gd(OH)6Cl3晶体，同样具有Cu-Kagome晶格，研究钆元素对磁性的贡献，晶体尺度控制在50-200nm范围内，极大的缩小了样品尺度，因此相对于文献报道的来说，本发明能将材料控制在纳米级别。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用固相法制备Cu3Gd(OH)6Cl3晶体的方法，通过这种制备方法可使制备时间变短，粒径可控制在纳米范围。
具体技术方案如下：
一种Cu3Gd(OH)6Cl3晶体纳米材料，其特征在于，空间群为P-3m1，形状为六棱柱状，纳米晶底面边长为55-125nm，对角线长度为70-190nm，棱柱厚度为40-90nm。
一种Cu3Gd(OH)6Cl3晶体纳米材料的制备方法：以氢氧化铜和六水氯化钆为原料，按摩尔比为3:1的比例放入研钵中充分研磨，然后在温度80℃-180℃下密封加热1～2小时，中途，每加热0.5小时，冷却至室温充分研磨后再继续加热，待反应结束冷却至室温，得到浅绿色的Cu3Gd(OH)6Cl3纳米材料。
在反应过程中，所述的密封加热，优选加热温度为130℃，优选总共加热时间为1小时，在加热0.5小时时冷却至室温充分研磨后再继续加热0.5小时。
有益效果：
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