专利摘要

本发明提供了一种Re2O(CO3)2·H2O(Re＝Eu，Sm，Gd)的水热制备方法。主要特点是以g‑C3N4、Re2O3、稀硝酸为原料，利用水热过程，就可以制备出Re2O(CO3)2·H2O。主要原理：在水热过程中，氮化碳表面会发生质子化，随着时间的延长，氮化碳与水反应，生成NH4+、OH‑、CO32‑离子，溶液中的稀土阳离子与阴离子结合，生成纳米水合碳酸氧铕，碳酸氧钐，碳酸氧钆颗粒，随着反应时间的延长，产物会发生择优生长，得到棒状产物。该方法具有操作简单，产物结晶度高等优点。

权利要求

1.一种一水合稀土碳酸氧盐RE2O(CO3)2·H2O的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）用硝酸将稀土氧化物溶解，配制成稀土硝酸盐溶液水溶液RE(NO3)3，RE=Eu，Sm，Gd；

（2）将适量氮化碳、稀硝酸加入到上述溶液中，加水定容至一定体积，超声处理使氮化碳在溶液中均匀分散；

（3）将混合液移至反应釜中，在180oC~220 oC温度下水热反应6~48 h即可制备出一水合稀土碳酸氧盐RE2O(CO3)2·H2O。

2.按权利要求1所述的一种一水合稀土碳酸氧盐RE2O(CO3)2·H2O的制备方法，其特征在于RE3+和氮化碳的摩尔比控制在0.05~2:1。

3.按权利要求1所述的一种一水合稀土碳酸氧盐RE2O(CO3)2·H2O的制备方法，其特征在于稀土RE3+水溶液的浓度：0.01~0.8M。

4.按权利要求1所述的一种一水合稀土碳酸氧盐RE2O(CO3)2·H2O的制备方法，适合于轻稀土元素的一水合稀土碳酸氧盐的制备。

5.按权利要求1所述制备方法制备的一水合稀土碳酸氧盐钐，其特征在于：所得的Sm2O(CO3)2·H2O为100 nm左右的纳米颗粒，在红外波段1000 nm-1400 nm有多个较强吸收峰，尤其是在1068 nm和1223 nm处吸收最强；随着反应时间的延长，产物会发生择优生长，得到棒状产物。

说明书

技术领域

本发明涉及到利用水热法制备水合稀土含氧碳酸盐的制备方法，属于材料制备的技术领域。

背景技术

自20世纪60年代以来，激光技术突飞猛进，以激光束作为信息载体的各种激光设备，如激光测距机、激光制导装置、激光雷达等越来越多地应用到战场中。激光具有能量大、亮度高、方向性好、单色性好以及相干性等优点，作为雷达使用时，与普通微波雷达相比，具有分辨力高、抗干扰能力强、隐蔽性高、体积小、质量轻等优势。激光制导导弹或炸弹的投掷精度、应战能力达到了惊人的地步，以致可以做到被发现就会被击中，被击中就会被摧毁，因此反激光探测技术(即激光隐身技术)在现代隐身技术中的地位越来越重要，已成为现代隐身技术的重要方面。常见的激光器波长为0.69μm、0.93μm、1.06μm、1.54μm或 10.6μm，其中波长为1.06μm的激光器是当今军事上应用最广和最成熟的激光器，因此研制一种能有效防护1.06μm激光的激光防护材料迫在眉睫。

稀土元素具有特殊的电子构型，且每种稀土元素的4f层电子数不同，具有丰富的电子能级，利用稀土元素4f电子层在f-f组态之内或者f-d组态之间的跃迁能达到对某一特定波长的激光强吸收效果。研究表明，三价稀土离子Sm3+自f-f、f-d组态的跃迁，最接近1.06μm。张其土课题组曾采用固相法和溶胶凝胶法制备了SmBO3粉体，研究其光学吸收特性，发现Sm3+离子的6H5/2基态向6F9/2激发态的跃迁使其在1.05～1.15μm波段范围内形成一个较为强烈的吸收峰，可作为一种针对1.06μm激光的激光防护吸收剂材料，但其最大吸收峰在1.075μm 处。众所周知，结构与键合方式的不同会影响材料的吸收光谱，本发明用水热法合成了 Sm2O(CO3)2·xH2O，使Sm3+的最大吸收峰蓝移到1.067um。

将发明的方法扩展到Eu，Gd等轻稀土元素中，可得到相应的水合稀土碳酸氧盐Eu2O(CO3)2·H2O、Sm2O(CO3)2·xH2O、Gd2O(CO3)2·H2O。

发明内容

本发明的目的在于提供一种稀土碳酸氧盐的简单制备方法，主要特点是以g-C3N4、Re2O3、稀硝酸为原料，利用水热过程，就可以制备出Re2O(CO3)2·H2O。

具体步骤是：

(1)Re(NO3)3(Re＝Eu，Sm，Gd)溶液的配制

用一定量的浓硝酸将Re2O3溶解，NaOH(质量分数10％)调节溶液的pH值大约为12，有白色沉淀产生，将白色沉淀离心分离，重新分散在0.6M的稀硝酸中，控制Re2O3的量，就可得到不同浓度的Re(NO3)3溶液。

也可以用浓硝酸将Re2O3溶解，在加热条件下使之蒸干，得到稀土硝酸盐晶体。再将该晶体溶于不同体积的水，得到不同浓度的稀土硝酸盐Re(NO3)3溶液。

(2)Re2O(CO3)2·H2O的制备

往Re(NO3)3溶液中加入一定量的氮化碳，超声使氮化碳在溶液中均匀分散，转移至反应釜中，180℃～220℃反应6～48h，就可得到Re2O(CO3)2·H2O，区别在于Re2O(CO3)2·H2O形状的不同。

附图说明

图1实施案例1制备的碳酸氧钐的XRD图谱

图2实施案例1制备的碳酸氧钐的SEM图谱

图3实施案例1制备的碳酸氧钐的紫外-可见吸收光谱

图4实施案例2制备的碳酸氧铕的XRD图谱

图5实施案例3制备的碳酸氧钐的XRD图谱

图6实施案例3制备的碳酸氧钐的SEM图谱

图7实施案例3制备的碳酸氧钐的紫外-可见吸收光谱

图8实施案例4制备的碳酸氧钐的XRD图谱

图9实施案例4制备的碳酸氧钐的紫外-可见吸收光谱

具体实施案例

用下列非限定性实施例进一步说明实施方式及效果：

实施例1

称取1.22mmol Sm2O3于烧杯中，加入适量的浓硝酸，超声溶解，当溶液呈现黄色透明时，在磁力搅拌的情况下，用质量分数为10％的NaOH调节溶液的pH为12，继续搅拌30min，用高速离心机离心，去离子水洗涤两次后重新分散在浓度为0.3M的适量稀硝酸中，超声溶解，得Sm3+的溶液的浓度大约为0.08M。

量取10ml 0.08M的Sm(NO3)3溶液，加入0.4g的g-C3N4和30ml去离子水，超声至g-C3N4在溶液中均匀分散，转移至反应釜中，200℃反应8h，将所得产物离心，洗涤，干燥。所得产物的物相、结构、吸收光谱见附图1、2、3。

实施例2

量取10ml 0.08M的Eu(NO3)3溶液，加入0.4g的g-C3N4和30ml去离子水，超声至g-C3N4在溶液中均匀分散，转移至反应釜中，200℃反应8h，将所得产物离心，洗涤，干燥。所得Eu2O(CO3)2·H2O的XRD谱图见附图4。

实施例3

量取10ml 0.08M的Sm(NO3)3溶液，加入0.4g的g-C3N4和30ml去离子水，超声至g-C3N4在溶液中均匀分散，转移至反应釜中，200℃反应24h，将所得产物离心，洗涤，干燥。所得产物Sm2O(CO3)2·H2O的物相、结构、吸收光谱见附图5、6、7。

实施例4

量取5ml 0.08M的Sm(NO3)3溶液，加入0.4g的g-C3N4和35ml去离子水，超声至g-C3N4在溶液中均匀分散，转移至反应釜中，200℃反应8h，将所得产物离心，洗涤，干燥。所得产物Sm2O(CO3)2·H2O的物相、吸收光谱见附图8、9。

一种制备水合稀土碳酸氧盐(Re2O(CO3)2·H2O)的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。