[发明专利]含铈离子掺杂溴化镧微晶的玻璃薄膜的制备方法

摘要

本发明公开了含铈离子掺杂溴化镧微晶的玻璃薄膜的溶胶-凝胶制备方法，特点是制备原料的摩尔百分组成为：正硅酸乙酯：70-74.5mol％、磷酸三甲酯：15mol％、溴化镧：10mol％、溴化铈：0.5-5mol％；优点是溶胶-凝胶是一种低温湿化学法玻璃制备技术，通过先驱体原料的水解与聚合化学反应过程来获得玻璃，因此在一定的液体粘度下可制备成薄膜材料，且低温的合成条件可有效地防止溴化物原料的分解与挥发；溶胶-凝胶法制备的玻璃由于溶剂的挥发与分解，在材料中会生成一定的微孔，这些微孔为纳米溴化物微晶的生成提供好的环境，从而可一定程度克服由于熔制玻璃的化学组分和析晶处理温度的不完全均匀性，导致析晶颗粒的不均匀与玻璃的失透。

主权项

含铈离子掺杂溴化镧微晶的玻璃薄膜的制备方法，其特征在于包括下述步骤：(1)、将制备原料按摩尔百分组成：正硅酸乙酯：70‑74.5mol％、磷酸三甲酯：15mol％、溴化镧：10mol％、溴化铈：0.5‑5mol％，分别称取分析纯的各制备原料，待用；(2)、按照以下摩尔比：正硅酸乙酯与磷酸三甲酯二者总和∶无水乙醇∶蒸馏水＝1∶2.5∶2，分别秤取相应的无水乙醇与蒸馏水，待用；(3)、取步骤(2)中秤量好的三分之一量的无水乙醇，把步骤(1)中秤量的全部磷酸三甲酯溶解到其中，快速加入冰醋酸，磷酸三甲酯与冰醋酸的体积比为1∶1，并进行磁力搅拌，逐步滴入步骤(2)中秤量好的十分之一量的蒸馏水，室温下进行水解反应1小时，制成溶液A；(4)、把步骤(1)秤量好的正硅酸乙酯溶解到步骤(2)中称量好的剩余三分之二量的无水乙醇中，再滴入步骤(2)中秤量好的三分之一量的蒸馏水，用浓硝酸调节其pH值到4‑5，室温下进行水解反应1小时，制成溶液B；(5)、将溶液A与溶液B缓慢混合，充分搅拌使其反应均匀，然后逐滴加入剩余的蒸馏水，水解反应0.5小时后，制成溶液C；(6)、在溶液C中，加入步骤(1)中秤量的溴化镧与溴化铈，在强烈搅拌下，水解反应2小时后，制成溶液D；(7)、将溶液D密封后静置1天，得到一定粘度的溶液E；(8)、将溶液E用浸渍提拉法涂覆在洁净的玻璃基板上，玻璃基片在溶液E中的提拉速度控制在0.2‑1毫米/秒，根据具体厚度要求可重复提拉1‑5次，每次提拉间隔时间为15分钟，涂覆后的薄膜在室温下晾干4小时；(9)、将步骤(8)制得的薄膜放置到炉子中，以每小时30‑50℃的速率升温到100℃，保温1小时，以除去残余的水和乙醇，然后以每小时30‑50℃的速率再升温炉子到340℃，保温20分钟，以除去薄膜中残余的有机物，热处理结束，以每小时50℃降温速率，缓慢冷却炉子到室温；(10)、将步骤(9)获得的薄膜放入管式电阻炉的石英管道中，首先用氮气排除石英管道中的空气，然后打开溴化氢钢瓶阀门，通入干燥的溴化氢气体，以每小时50‑60℃的速率，逐步升温炉子到570‑590℃，并在该温度下反应处理2‑5小时，反应处理结束，关闭溴化氢气体，并以每小时50℃降温速率，缓慢冷却管式电阻炉至室温，用氮气清洗管道中残留的溴化氢气体，所有经管道尾端的残余溴化氢气体由氢氧化钠溶液回收，最终得到含铈离子掺杂溴化镧微晶的玻璃薄膜。