层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法及其制备的复合体技术

本发明专利技术实施例公开了一种层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法及其制备的复合体，该方法包括：将预先制备的层状稀土氢氧化物分散于剥离溶剂中，获得层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液；将获得的层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液置于透析袋内后，将透析袋置于水中并搅拌6‑18小时，优选为8‑14小时，搅拌结束后将透析袋内的物质进行离心，洗涤，得到层状稀土氢氧化物纳米片再配列复合体。本发明专利技术提供的层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法，只需要层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液置于透析袋内后搅拌一短时间，再离心洗涤即可，操作简单，易于控制和重复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及层状稀土氢氧化物领域，特别涉及层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法及其制备的复合体。
技术介绍
层状稀土氢氧化物(LRHs),作为一类新型的无机层状化合物，由于其层板上稀土离子独特的物化性质、层间阴离子可被交换的特点，为设计合成新型的功能材料提供了更多机会，自2006年Gandara等人报道以来，其迅速成为了人们研究的热点。同时，因稀土元素独特的4f层电子，使层状稀土氢氧化物具有优异的光学、电学、磁学、化学性质，从而能够广泛应用于高性能发光设备、磁性材料和其他功能材料领域。层状稀土氢氧化物(LRHs)，通式为Ln8(OH)20(Am-)4/m·nH2O(Ln:稀土离子；A:插层离子)，其主体层板由8配位[Ln(OH)7H2O]和9配位[Ln(OH)8H2O]通过共边组成,每个LnO8单元与其他2个LnO8以及4个LnO9相连，并且8-配位和9-配位的局部对称中心分别为C1和C4v。并且主体层板上的稀土离子与H2O和OHˉ直接配位，当剥离成纳米片后，9配位单冠四方反棱柱帽顶上的H2O脱去，变成8配位。由主体层板和层间阴离子通过静电作用堆叠组成，当层间阴离子交换成较大的离子后，扩大层间的距离，可将其剥离成纳米片。层状稀土氢氧化物被剥离成纳米片后会表现出的独特的结构和优异的性质，但是，在现有技术中，层状稀土氢氧化物纳米片基本是以纳米片胶态悬浮液的形式存在，大大限制了其表征以及应用范围，因此将胶态悬浮液中的层状稀土氢氧化物纳米片进行再配列是实现纳米片在实际生活中应用的关键。而层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法目前主要局限于LBL(层层自组装)、包覆等手段，这些方法操作复杂，不易于控制和重复。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法及其制备的复合体，用于解决现有的再配列方法操作复杂，不易于控制和重复的缺点。技术
方案如下：一种层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法，包括：将预先制备的层状稀土氢氧化物分散于剥离溶剂中，获得层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液；将获得的层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液置于透析袋内后，将透析袋置于水中并搅拌6-18小时，优选为8-14小时，搅拌结束后将透析袋内的物质进行离心，洗涤，得到层状稀土氢氧化物纳米片再配列复合体。在该方法的一种优选实施方式中，所述透析袋的截留分子量小于层状稀土氢氧化物层板的分子量，大于剥离剂的分子量。在该方法的一种优选实施方式中，层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液中，层状稀土氢氧化物纳米片的浓度为(1.0-3.0)g/L。在该方法的一种优选实施方式中，所述层状稀土氢氧化物选自于DS--LTbH复合体、DS--LEuH复合体或DS--LEuTbH复合体。在该方法的一种优选实施方式中，所述剥离溶剂为甲酰胺。所述DS--LEuTbH复合体由以下方法制得：将水溶性铕盐、水溶性铽盐、十二烷基硫酸盐及六亚甲基四胺溶于水中后进行水热反应，反应结束后，离心，洗涤，干燥；其中，水溶性铕盐中铕离子、水溶性铽盐中铽离子的摩尔比为0.7:0.3-0.9:0.1。其中，水溶性铕盐及水溶性铽盐的总和与十二烷基硫酸盐、六亚甲基四胺的摩尔比为1：(2-4)：(0.5-2)。其中，水热反应的条件为：70-100℃下加热反应9-16小时。其中，所述水溶性铕盐选自于：EuCl3·6H2O或Eu(NO3)3·6H2O；，所述水溶性铽盐选自于：TbCl3·6H2O或Tb(NO3)3·6H2O；所述十二烷基硫酸盐为十二烷基硫酸钠。一种应用前述的方法制备的层状稀土氢氧化物纳米片再配列复合体。综上所述，本专利技术提供的层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法，只需要
将层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液置于透析袋内后在水中搅拌一短时间，再离心洗涤即可，操作简单，易于控制和重复，不仅如此，采用本专利技术的方法进行再配列后，层状稀土氢氧化物纳米片的层间阴离子DS-与层板结合的方式由再配列之前的静电作用转换成配位键共价键连接，增强了再配列后的层状稀土氢氧化物的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例1制备的DS--LTbH复合体及DS--LTbH复合体纳米片再配列复合体的XRD图；图2为本专利技术实施例1制备的DS--LTbH复合体及DS--LTbH复合体纳米片再配列复合体的红外光谱图。具体实施方式本专利技术提供了一种层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法，可以包括：将预先制备的层状稀土氢氧化物分散于剥离剂中，获得层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液，优选地，层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液中，层状稀土氢氧化物纳米片的浓度为(1.0-3.0)g/L。将获得的层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液置于透析袋内后，将透析袋置于水中，优选为蒸馏水中并搅拌6-18小时，优选为8-14小时，搅拌结束后将透析袋内的物质进行离心，洗涤，得到层状稀土氢氧化物纳米片再配列复合体。可以理解的是，要采用本专利技术提供的再配列方法，首先要制备层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液，也就是说要先制备出层状稀土氢氧化物，然后再将其分散成纳米片胶态悬浮液。现有技术中记载了很多制备层状稀土氢氧化物并将其分散成纳米片胶态悬浮液的方法，可以利用这些方法制备的层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液来实现本专利技术的技术方案。本专利技术所采用的透析袋的截留分子量可以根据层状稀土氢氧化物层板的分
子量，及剥离剂的分子量来选择，具体地，述透析袋的截留分子量小于层状稀土氢氧化物层板的分子量，大于剥离剂的分子量。例如对于DS--LTbH复合体或DS--LEuH复合体，可以选用300Molecular Weight Cutoff(截留分子量)的透析袋。需要说明的是，本专利技术中所说的剥离溶剂可以理解为使得上述的层状稀土氢氧化物在该剥离溶剂中能够形成纳米片胶态悬浮液的液体。例如，包括但不限于甲酰胺。此方法中的离心操作的参数可以由本领域技术人员根据实际情况确定，本专利技术在此不进行限定，优选地，转速10000-15000rpm(转每分钟)，离心时间为3-5分钟，洗涤一般用水洗涤即可，一般可以洗涤3-5次。在实际应用中，层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液中，层状稀土氢氧化物纳米片的浓度可以为(1.0-3.0)g/L。本专利技术提供的层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法，其所适用的层状稀土氢氧化物包括但不限于DS--LTbH复合体、DS--LEuH复合体和DS--LEuTbH复合体。这里所说的DS--LTbH复合体，其化学组成为Tb8(OH)20(DS-)4·16H2O，这里所说的DS--LEuH复合体，其化学组成为Eu8(OH)20(DS-)4·16H2O，这两种复合体可以根据文献Yushuang Zhao；Ji-Guang Li；Mengxi Guo；Xiaojing Yang,Structural and photoluminescent investigation of LTbH/LEuH nanosheets an本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法，其特征在于，包括：将预先制备的层状稀土氢氧化物分散于剥离溶剂中，获得层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液；将获得的层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液置于透析袋内后，将透析袋置于水中并搅拌6‑18小时，优选为8‑14小时，搅拌结束后将透析袋内的物质进行离心，洗涤，得到层状稀土氢氧化物纳米片再配列复合体。

【技术特征摘要】
1.一种层状稀土氢氧化物纳米片的再配列方法，其特征在于，包括：将预先制备的层状稀土氢氧化物分散于剥离溶剂中，获得层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液；将获得的层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液置于透析袋内后，将透析袋置于水中并搅拌6-18小时，优选为8-14小时，搅拌结束后将透析袋内的物质进行离心，洗涤，得到层状稀土氢氧化物纳米片再配列复合体。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述透析袋的截留分子量小于层状稀土氢氧化物层板的分子量，大于剥离剂的分子量。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，层状稀土氢氧化物纳米片胶态悬浮液中，层状稀土氢氧化物纳米片的浓度为(1.0-3.0)g/L。4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述层状稀土氢氧化物选自于DS--LTbH复合体、DS--LEuH复合体或DS--LEuTbH复合体。5.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述剥离溶剂为甲酰胺。6.如权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓晶，冯娉娉，王新颖，
申请(专利权)人：北京师范大学，北京师大科技园科技发展有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11