[发明专利]一种REVO4

摘要

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VO43‑为竞争配位关系，较高的RE3+:OH‑比例，使VO43‑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。

主权项

1.一种REVO₄的自牺牲模板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(一)纳米片层状化合物RE₂(OH)₄SO₄·2H₂O的制备(1)将六水稀土硝酸盐(RE(NO₃)₃·6H₂O)在去离子水中混合均匀，配制成RE³⁺浓度为0.03～0.20mol/L的稀土硝酸盐(RE(NO₃)₃)溶液；所述的RE为La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy中的一种；(2)将硫酸铵颗粒((NH₄)₂SO₄)溶解在步骤(1)得到的稀土硝酸盐(RE(NO₃)₃)溶液中，形成混合液；所述的硫酸铵颗粒((NH₄)₂SO₄)与稀土硝酸盐(RE(NO₃)₃)溶液的加入量按摩尔比为SO₄^2‑：RE³⁺＝0.5～10；(3)向硝酸溶液中加入氨水，调节溶液pH至7～10，并持续搅拌10～30min，得到均匀悬浊液；将均匀悬浊液进行反应，获得产物；反应温度为4～120℃，反应时间为12～72h；所述的步骤(3)中当RE＝Ce时，滴入氨水时为在氩气气氛保护下滴入以防止Ce³⁺氧化为Ce⁴⁺；所述的步骤(3)中的调节溶液pH，当RE＝La、Ce、Pr、Nd或Sm时pH为8.5～10，当RE＝Eu、Gd、Tb或Dy时pH为7～8；所述的步骤(3)中的反应温度，当RE＝La、Ce、Pr、Nd或Sm时反应温度为4～120℃，当RE＝Eu、Gd、Tb或Dy时反应温度为50～120℃；(二)纳米片层状化合物RE₂(OH)₄SO₄·2H₂O的清洗步骤(一)反应结束后进行离心分离，使用去离子水水洗三次，后向离心产物中加入60ml蒸馏水，使其分散均匀，去除反应(一)中未反应的NH₄⁺及NO₃^‑杂质离子；使用超声波清洗器震荡20min获得分散均匀的层状化合物纳米片悬浊液；(三)以层状化合物纳米片为自牺牲模板制备REVO₄(1)将偏钒酸铵NH₄VO₃颗粒溶于RE₂(OH)₄SO₄·2H₂O模板中，混合均匀，使NH₄VO₃颗粒完全溶于模板悬浊液中，加入NH₄VO₃颗粒后模板悬浊液的pH值将有所上升；待pH稳定后使用稀硝酸或稀氨水调节混合均匀的模板悬浊液的pH值；在密封条件下进行反应，获得反应产物；其中，所述的添加量按摩尔比为VO₃^‑：RE³⁺＝3～100；反应温度为100～220℃，反应时间为6～72h；(2)将反应产物冷却至室温，离心分离后，干燥得到REVO₄；所述的干燥温度为40～60℃，干燥时间为12～24h，REVO₄为固体粉末状态；所述的步骤(1)中的使用稀硝酸或烯氨水调节混合均匀的模板悬浊液的pH值，当制备t‑LaVO₄/t‑GdVO₄时使用稀硝酸将悬浊液pH值调节至4‑6，当制备m‑LaVO₄时用稀氨水将悬浊液pH调节至10.5‑12。