[发明专利]一种阴离子型稀土配合物与水滑石复合发光超薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种阴离子型稀土配合物与水滑石复合发光超薄膜及其制备方法，其特征在于，所述超薄膜由稀土有机配合物(RE)(III)(DBM)₃bath与无机组分水滑石纳米片在三维空间层层交替组装形成，具有明显的层状结构特征，同时根据组装层数的不同，薄膜厚度可在几纳米到几百纳米之间均匀调控。 

2.阴离子型稀土有机配合物与水滑石复合发光超薄膜的制备方法，其特征在于，其具体操作步骤如下： 

1）阴离子稀土配合物的制备： 

a.将摩尔比为1:3:1的Eu，Tb，Dy的氯化物，第一配体二苯甲酰基甲烷(DBM)，第二配体水合红菲绕啉二磺酸钠(bath)分别溶于去离子水、无水乙醇和去离子水中。 

b.将第一配体加入到稀土氯化物的溶液后，滴加NaOH溶液，调节pH至6-7，最后在水浴条件下不断搅拌下加入第二配体，会有淡黄色沉淀生成，继续搅拌1-5小时后，冷却至室温。离心后，去除液体部分，加去离子水洗涤，再次离心。重复此过程。将得到的[RE(DBM)₃bath]固体，干燥备用。 

2）硝酸根水滑石前体的制备： 

共沉淀法： 

a.配制溶液A，将可溶性二价金属阳离子M²⁺和可溶性三价金属阳离子M³⁺的硝酸盐溶液，按M²⁺与M³⁺的摩尔比为2-4混合，其中M²⁺的浓度为0.1-1M，M²⁺选自Mg²⁺、Co²⁺、Ni²⁺、Ca²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺和Mn²⁺中的一种，M³⁺选自Al³⁺、Cr³⁺、Ga³⁺、In³⁺、Co³⁺、Fe³⁺和V³⁺中的一种； 

b.配制NaOH或KOH溶液，NaOH或KOH的摩尔数为步骤a中M²⁺和M³⁺的摩尔总和的2-2.5倍； 

c.将步骤a配制的硝酸盐混合溶液在N₂保护的条件下缓慢滴加到步骤b配制的碱液中，搅拌，利用1-5mol/L的NaOH将溶液的pH值范围调节至7-10，在60℃-70℃晶化12-24小时，采用除CO₂的去离子热水离心洗涤至中性，50-70 ℃干燥12-24小时，得到硝酸根插层水滑石； 

离子交换法： 

Ⅰ.配制尿素溶液，尿素的摩尔数为共沉淀法配制的溶液A中M²⁺和M³⁺的摩尔总和的3-5倍； 

Ⅱ.将共沉淀法配制的溶液A和尿素溶液在聚四氟乙烯衬底的压力反应容器中100-150℃条件下反应12-36小时，采用去离子热水离心洗涤至中性，50-70℃干燥12-24小时，得到碳酸根插层水滑石； 

Ⅲ.将质量比为200：1-500：1的硝酸钠与步骤Ⅱ制备的碳酸根插层水滑石在惰性气体保护下进行常温离子交换反应12-24小时，采用除CO₂的去离子热水离心洗涤至中性，50-70℃干燥12-24小时，得到硝酸根插层水滑石； 

3）取0.05-0.2g硝酸根插层水滑石在100毫升甲酰胺溶剂里进行剥离12-36小时，搅拌速度为3000-5000转/分，将剥离后的水滑石溶液离心，弃去沉淀物，得到澄清透明胶体溶液B； 

4）配制50μmol/L-0.01mol/L的稀土有机配合物[RE(DBM)₃bath]； 

5）将亲水化处理后的石英片，硅片，云母片或玻璃片在溶液B中浸泡10-20分钟，用去离子水充分清洗后，放置溶液B/C中，浸泡10-20分钟并充分清洗，得到一次循环的稀土有机配合物[RE(DBM)₃bath]与水滑石复合发光超薄膜； 

6）重复步骤5），得到多层稀土有机配合物[RE(DBM)₃bath]与水滑石复合发光超薄膜。