[发明专利]基于鲱鱼精DNA模板制备掺铽氟化铈多孔纳米球的方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备研究领域，具体说涉及基于鲱鱼精DNA模板制备掺铽氟化铈多孔纳米球的方法。

背景技术

稀土氟化物声子能量低，具有良好的热稳定性和环境稳定性，被广泛用做发光材料基质、固体电解质、润滑剂、钢铁和有色金属合金添加剂、电极材料、化学传感器和生物传感器等。人们已经采用水热微乳液法、水热法、超声化学法、微波法和静电纺丝技术等多种方法制备出了多种形貌的稀土氟化物纳米材料，如纳米粒子、纳米盘、纳米纤维和纳米带等。CeF₃:Tb³⁺纳米材料是一种重要的绿色荧光材料，有广阔的应用前景，已经成为纳米发光材料研究领域的热点之一。例如，H.Guo采用水热微乳液法制备了CeF₃:Tb³⁺纳米盘(Appl.Phys.B，2006，DOI：10.1007/s00340-006-2326-7)；Sreeparvathi Warrier等采用超声化学法制备了CeF₃:Ln³⁺纳米粒子(Photonics-2008：International Conference on Fiber Optics and Photonics，2008，December13-17，11I Delli，India)；D.Y.Kong等采用多元醇技术制备了CeF₃:Tb³⁺纳米粒子(Nanotechnology，2007，18(7)，075601)；Lin Ma等采用微波法制备了花状CeF₃:Tb³⁺纳米粒子(Materials Letters，2010，64(14)，1559-1561)；Tian Zhang等采用离子液水热法制备了LnF₃:RE纳米晶(Journal of Luminescence，2009，129(8)，861-866)；王进贤等采用静电纺丝技术制备了稀土氟化物纳米纤维(中国发明专利，申请号：201010107993.4)；董相廷等采用静电纺丝技术制备了稀土氟化物纳米带(中国发明专利，申请号：201010108039.7)。

以DNA为模板合成无机纳米材料已有报道。例如，刘宪华等采用DNA为模板组装了氧化锌纳米链(中国发明专利，申请号：200910229007.X)；徐慧等采用DNA为模板制备了金属纳米导线(中国发明专利，申请号：200810031316.1)；李娜等采用DNA为模板制备了链状氟化钡纳米球(中国发明专利，申请号：200810079482.9)。目前未见应用DNA为模板制备CeF₃:Tb³⁺多孔纳米球的相关报道。

本发明采用鲱鱼精DNA为模板，以硝酸铈(Ce(NO₃)₃·6H₂O)、氧化铽(Tb₄O₇)和氟化铵(NH₄F)为原料，以去离子水为溶剂，应用水热法，在最佳的实验条件下，制备出了CeF₃:Tb³⁺多孔纳米球，在本发明中，掺杂的铽离子的摩尔百分数为5％，标记为CeF₃:5％Tb³⁺，即本发明所制备的是CeF₃:5％Tb³⁺多孔纳米球。

发明内容

在背景技术中的制备CeF₃:Tb³⁺纳米粒子、纳米盘、纳米纤维和纳米带等，采用了水热微乳液法、水热法、超声化学法、微波法和静电纺丝法等。以DNA为模板合成了纳米链、纳米线和纳米球等形貌的无机纳米材料。背景技术中所使用的模板剂、制备产物的形貌都与本发明的方法不同。本发明采用鲱鱼精DNA为模板，应用水热法，制备出了CeF₃:5％Tb³⁺多孔纳米球。