[发明专利]可导电的石墨烯稀土上转换纳米管、制备方法和应用

权利要求书

1.一种可导电的石墨烯稀土上转换纳米管的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)以硝酸钆、硝酸镱和硝酸铒为原料，选用溶剂热法合成Gd(OH)3:x％Yb3+,y％Er3+纳米管；Gd：Yb：Er的摩尔比例是(1-x-y)：x：y，其中x＝0-0.2，y＝0-0.2；

(2)将Gd(OH)3:x％Yb3+,y％Er3+纳米管通过高温处理法得到Gd2O2S:x％Yb3+,y％Er3+纳米管；

(3)将步骤(2)所制备的Gd2O2S:x％Yb3+,y％Er3+纳米管通过化学气象沉积法在其的表面长一层石墨烯，得到可导电的稀土上转换纳米管。

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于：

所述的步骤(1)为:将硝酸钆、硝酸镱、和硝酸铒整体混合配置成1/10-1/15mmol/ml的水溶液，添加氨水，使得水溶液的pH大于10，在60-80℃下保温15-24h，进行溶剂热法反应，得到Gd(OH)3:x％Yb3+,y％Er3+纳米管。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：所述的硝酸钆、硝酸镱和硝酸铒均以六水合物的形态添加。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤(2)为：将步骤(1)所得Gd(OH)3:x％Yb3+,y％Er3+纳米管置于高温管式炉中，在N2/S的混合气氛中于600-800℃下保温1.5-3h，其中硫的加入量为3-5g，得到Gd2O2S:x％Yb3+,y％Er3+纳米管。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：

所述步骤(3)为：将步骤(2)所得Gd2O2S:x％Yb3+,y％Er3+纳米管置于高温反应炉，以甲烷气体为碳源，在氮气、氢体的混合气氛中、在900-1050℃下进行化学气相沉积10-60min，得到可导电的石墨烯稀土上转换纳米管。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的氮气流量为150-250mL/min，通入时间30-50min。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，保持氮气流量150-250mL/min不变，加热反应室至900-1100℃，待温度升高到550-650℃通H2，流量为45-55ml/min，保持氮气、氢气流量不变，待温度升高到900-1100℃，通CH4，流量为55-65ml/min，保温10-60min。