[发明专利]一种磷酸铋掺铕晶体及其制备方法

说明书

本发明公开一种磷酸铋掺铕晶体及其制备方法，制备时先用去离子水与浓硝酸溶解一定量的Bi(NO₃)₃·5H₂O，与一定量的Eu(NO₃)₃混合，搅拌一段时间后，滴加过量的NH₄H₂PO₄，将混合溶液的pH值调至大于7；将混合溶液装入聚四氟乙烯的反应釜中，密封，放入干燥箱，水热反应后，将沉淀物经离心、洗涤、干燥后得到产品；通过水热法制得，设备简单、易于操作和调控，所得样品为均匀粉末，结晶度高，发光强度相对于六方相磷酸铋掺铕晶体大幅提高，该方法对于开发新型无机荧光材料具有重要意义。

技术领域

本发明属于稀土发光材料制备技术，涉及一种磷酸铋掺铕晶体及其制备方法。

背景技术

稀土发光材料是一类重要的功能材料，由于稀土元素特殊的4f电子层结构使其具有优异的光学性能，被广泛地应用于显示、光源、催化、太阳能电池、生物成像与检测、疾病诊断与治疗等领域。随着稀土发光材料的不断开发和应用领域的不断拓展，寻求性能优越稳定、制备工艺简单的稀土发光材料，无论是对于工业生产还是科学研究都具有重要的研究意义，也为合成其他稀土发光材料提供一定的指导。

磷酸铋掺铕晶体是一种重要的无机半导体材料，具有三种典型的晶体结构：六方相、低温单斜相和高温单斜相，被广泛地应用于催化、传感、放射性元素分离、发光等方面。Minglei Zhao，Guangshe Li等报道了在室温下通过热处理获得了立方相、低温单斜相和高温单斜相的磷酸铋掺铕晶体，其光学特性随着晶相及形貌的变化而不同；V.D.Nithya，L.Vasylechko等研究了在PVP的辅助下合成的磷酸铋晶体，随着PVP加入量的改变，磷酸铋从单斜相转变为六方相，形貌也相应从不规则的立方结构变成多面体；Qiuying Zhang,HaoTian等研究了通过EDTA辅助合成了具有六枝状和孪生雪花形状的磷酸铋晶体，这两种形貌由于所暴露的晶面不同，在光催化特性方面有着很大的差距。因此，合成具有特定晶相以及形貌的磷酸铋晶体一直以来都是研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种制备方法简单、易于操作和调控的磷酸铋掺铕晶体及其制备方法，所制备的磷酸铋掺铕晶体分散度高，具有优越发光性能。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种磷酸铋掺铕晶体的制备方法，包括以下步骤：

1)将Eu₂O₃溶于浓硝酸中，缓慢加热去除多余浓硝酸，然后加入去离子水配制成0.1-0.2mol/L的Eu(NO₃)₃溶液；

2)将Bi(NO₃)₃·5H₂O先溶于一定量的水中，然后滴加浓硝酸，使硝酸铋彻底溶解，变成透明的Bi(NO₃)₃·5H₂O溶液；

3)按Bi(NO₃)₃·5H₂O与Eu(NO₃)₃的摩尔比为9.5:0.5，将Eu(NO₃)₃溶液滴加到的Bi(NO₃)₃·5H₂O溶液中，磁力搅拌使二者充分混合，形成Eu(NO₃)₃和Bi(NO₃)₃的混合溶液；

4)称量过量的NH₄H₂PO₄，将其溶于去离子水中，然后滴加到步骤3)配制的混合溶液中；

5)将步骤4)所得溶液的pH值调节为大于7，搅拌均匀；