本技术涉及一种亲水性氢氧化钆纳米片及其制备方法。产品由32.0%-40.0%氧化钆纳米颗粒和60.0%-68.0%硅烷偶联剂组成。该制备方法可有效提高纳米片的亲水性能,具有广泛的应用前景。
背景技术
稀土氧化物是指由稀土元素构成的化合物。近年来,稀土氧化物纳米材料因其具有良好的化学稳定性、较强的抗腐蚀性能和优异的热稳定性等,被广泛应用于制备催化剂、光学玻璃、磁性材料、电子材料等领域。在各种类型的稀土材料中,钆(Gd)元素表现出与结构有关的重要功能性质。钆元素为镧系元素中的一员,属于内过渡元素,由于其具有特殊的价电子结构,能够很大程度上弥补外层电子层K层的“弱吸收区”,使其在光学、磁学以及核辐射等领域应用广泛。例如钆元素具有声子能量低的优点,是一种优良的荧光基质材料;在稀土元素中具有最大的中子吸收截面,可以用于核反应堆的控制棒材料;对X射线有较强的吸收作用,是一种磁共振成像(MRI)造影剂的潜在候选材料之一等。可见,钆元素具有广泛的应用前景。
由于稀土元素显示出的优异的物理化学性能,因此,近年来关于稀土的合成与性质研究也得到重视。稀土元素的性能除了与粒子本身的结构尺寸相关外,还与粒子的形貌(如棒状、球状、多层、片层等)有关。目前制备氢氧化钆纳米颗粒的方法很多,其中比较常见为在水热条件下,通过氧化钆的水热来制备具有粒子状形貌的氢氧化钆,但反应速度较慢,得到的一维结构的氢氧化钆,尺寸相差较大,易团聚。
Fabricationofgadoliniumhydroxidenanoparticlesusingion-exchangeresinandtheirMRIproperty,通过在Gd(NO3)3的水溶液中加入碱性阴离子交换树脂(BAER),在室温老化12-24h,利用Gd(NO3)3水溶液中获得的阴离子与阴离子交换树脂中的OH-进行交换并使其保持在BAERs中,通过增加pH值,制得具有针状结构的氢氧化钆纳米颗粒(Anopaquesolutionwaspreparedby addingbasicanionexchangeresin(BAER)toaGd(NO3)3aqueoussolutionat roomtemperatureandagingthesolutionfor12–24h;thesolutionbecamebasic becauseoftheexchangeofH2OwithOH-.Theparticlesintheopaquesolution haveaneedlestructure,andtheircrystalstructurewashexagonalGd(OH)3);由于最终PH值不同,导致所得氢氧化钆的纳米颗粒晶型的改变,使其形貌差异较大且在制备过程中若搅拌不到位会有副产物多、收率较低的缺点。
实现思路