[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

说明书

一种可导电的石墨烯稀土上转换纳米管、制备方法和应用。本发明选用溶剂热法及后续的高温处理法制备了一种比表面积较大的稀土硫氧化物上转换纳米发光材料，然后通过化学气象沉积法(CVD)在纳米材料的表面长一层石墨烯，合成出可以导电的稀土上转换纳米材料，同时研究了在光照条件下材料的导电性能的变化,发现在光照条件下，材料的导电性，产氢，产氧性能都得到了大幅度的提高。本项研究对于扩宽稀土纳米发光材料的应用领域具有重要的研究意义。

技术领域

本发明涉及一种稀土纳米管，具体是指一种可导电的石墨烯稀土上转换纳米管及其制备方法和应用，属于新型材料领域。

背景技术

S元素因其化合价的改变使其在催化，氧存储等领域具有重要的应用价值。如Gd2O2S中的S元素氧化还原反应中存在+6(Gd2O2SO4)/-2(Gd2O2S)间的化合价变化，可释放出2mmol的O2。同时，稀土发光材料在有光源激发的情况下可发出明亮的光，主要用作照明显示用，那么能否将其产生的光能转化成其他能源成为人们的研究热点之一。

如何将不导电的稀土纳米材料变成可以导电的稀土纳米材料，研究在光激发下材料的导电性能的变化，目前还没有人报道。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种可导电的石墨烯稀土上转换纳米管的制备方法，该方法简单易行。

本发明的第二个目的是提供了一种可导电的稀土上转换纳米管材料，扩大稀土纳米发光材料的应用领域。

本发明的第三个目的是提供了一种稀土上转换纳米管的电化学性能提高的方法，在980纳米激光激发下，材料的导电性能、产氢产氧性能都得到了大幅的提高，对于扩大稀土纳米材料的应用领域具有重要的研究意义。

为实现上述目的，本发明的技术方案包括以下步骤：

(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。

进一步设置是所述的步骤(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。