The invention relates to a method of preparation of yttrium oxide nanofibers in a yttrium polymer precursor system, using polyacetone acetone as precursor, anhydrous ethanol as solvent and polyethylene oxide (PEO) as spun agent. The spinning solution is spinning at 10 ~ 20KV spinning voltage to get polyacetone acetone and yttrium precursor nanofibers. Yttrium nanofibers were obtained by heat treatment of acetyl acetone yttrium precursor fibers in air. The yttrium oxide nanofibers prepared by the invention have uniform diameter, compact structure, no defects such as pores and cracks, and can be used as structural reinforcement materials, high temperature refractory materials and near infrared shielding materials.
【技术实现步骤摘要】
一种钇聚合物前驱体制备氧化钇纳米纤维的方法
:本专利技术涉及一种钇聚合物前驱体制备氧化钇纳米纤维的方法,属于无机非金属材料领域。
技术介绍
:氧化钇(Y2O3)的晶体结构是体心立方结构,在室温下的密度是5.02g/cm3,熔点高达2439℃,折射率为1.80,一般情况下氧化钇为白色或淡黄色,不溶于水和碱,溶于酸和醇。含有钇的材料用途极为广泛,钇铝石榴石(YAG)用作激光材料,钇铁石榴石(YIG)用于制造微波用磁性材料和军工用重要材料,掺铕的氧化钇Y2O3:Eu用作彩色电视机的荧光粉。在现代材料科学,特别是一些高科技产业信息材料的研究中,纳米氧化钇由于其自身所具有的独特物理、化学性质,被广泛应用于荧光粉、氧传感器、超导材料、燃料电池以及先进结构陶瓷等诸多领域。此外,纳米氧化钇对近红外光具有很高的反射作用,可以用作具有高热反射效率的近红外屏蔽材料。目前,纳米氧化钇的研究主要集中在纳米粉体的制备上。制备氧化钇纳米粉的方法主要有:固相法、气相法、液相法。其中,固相法工艺简单,制得的粉体粒径均匀,但需要的能量较高,且能量利用率低,对制备过程要求较高;气相法生成的粒子对反应速率、温度等十分敏感,制备的粉体在结构、性质以及形态上差别很大,很难稳定的制备出所需的纳米粉体;液相法主要包括溶胶凝胶法、水热法、醇盐水解法、尿素水解法、沉淀法等,采用液相法合成纳米粒子纯度高、能耗小、污染少、粒径可控,但个别方法生产成本较高,对生产设备要求苛刻。总而言之,纳米氧化钇的合成中液相法使用最多。相比于纳米氧化钇粉体,氧化钇纳米纤维的研究较少,制备方法主要是将钇盐溶解在可纺丝的高分子聚合物 ...
【技术保护点】
1.一种以钇聚合物为前驱体的静电纺丝氧化钇纳米纤维的制备方法,包括步骤如下:以聚乙酰丙酮合钇为前驱体、无水乙醇为溶剂、聚氧化乙烯(PEO)为助纺剂配制纺丝液,聚乙酰丙酮合钇、无水乙醇、PEO的质量比为:50~120:200~800:1;纺丝液在10~20KV的纺丝电压下静电纺丝得到聚乙酰丙酮合钇前驱体纳米纤维,纺丝条件:纺丝针头到接收屏的距离为10‑30cm,注射泵推进速度为0.5~2ml/h,纺丝在室温下进行,环境湿度为20%~50%;聚乙酰丙酮合钇前驱体纤维在空气中进行热处理,得到氧化钇纳米纤维。
【技术特征摘要】
1.一种以钇聚合物为前驱体的静电纺丝氧化钇纳米纤维的制备方法,包括步骤如下:以聚乙酰丙酮合钇为前驱体、无水乙醇为溶剂、聚氧化乙烯(PEO)为助纺剂配制纺丝液,聚乙酰丙酮合钇、无水乙醇、PEO的质量比为:50~120:200~800:1;纺丝液在10~20KV的纺丝电压下静电纺丝得到聚乙酰丙酮合钇前驱体纳米纤维,纺丝条件:纺丝针头到接收屏的距离为10-30cm,注射泵推进速度为0.5~2ml/h,纺丝在室温下进行,环境湿度为20%~50%;聚乙酰丙酮合钇前驱体纤维在空气中进行热处理,得到氧化钇纳米纤维。2.根据权利要求1所述的以钇聚合物为前驱体的静电纺丝氧化钇纳米纤维的制备方法,其特征在于,聚乙酰丙酮合钇、无水乙醇、PEO的质量比为:60~100:240~600:1。3.根据权利要求1所述的以钇聚合物为前驱体的静电纺丝氧化钇纳米纤维的制备方法,其特征在于,注射泵的推进速度为0.8~1.5ml/h,纺丝环境湿度为25%~40%。4.根据权利要求1所述的以钇聚合物为前驱体的静电纺丝氧化钇纳米纤维的制备方法,其特征在于,所述热处理过程在空气环境下进行,热处理时间为1~3h。5.根据权利要求1所述的以钇聚合物为前驱体的静电纺丝氧化钇纳米纤维的制备方法,其特征在于,热处理温度为700~1200℃。6.根据权利要求5所述的以钇聚合物为前驱体的静电纺丝氧化钇纳米纤维的制备方法...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱陆益,谢永帅,汪林,王新强,许东,张光辉,刘雪松,
申请(专利权)人:山东大学,
类型:发明
国别省市:山东,37
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