爾比為2.5: 1，快速加入乙酰丙酮，硼酸三正丁酯與乙酰丙酮的體積比為0.8: 1，并進行強力磁力攪拌，逐步滴入蒸餾水，蒸餾水與硼酸三正丁酯的摩爾比為0.6: 1，用濃硝酸調節其pH值到4?5，室溫下進行水解反應1小時，制成溶液A ;
[0042](3)、仲丁醇鋁的水解:把步驟(1)中秤量的仲丁醇鋁溶解到無水乙醇中，無水乙醇與仲丁醇鋁的摩爾比為2.5: 1，快速加入乙酰丙酮，仲丁醇鋁與乙酰丙酮的體積比為
1: 1，并進行強力磁力攪拌，逐步滴入蒸餾水，蒸餾水與仲丁醇鋁的摩爾比為0.6: 1，用濃硝酸調節其pH值到4-5，室溫下進行水解反應1小時，制成溶液B ;
[0043](4)、將溶液B緩慢加入到溶液A中，充分混合攪拌后，再滴加一定量的蒸餾水，進行二次水解反應，蒸餾水與硼酸三正丁酯、仲丁醇鋁二者總和的摩爾比為0.6: 1，混合水解反應0.5小時后，制成溶液C ;
[0044](5)、在溶液C中加入步驟(1)中秤量好的氯化鉀、氯化鑭與氯化鈰，在強烈攪拌下，水解反應2小時后，制成溶液D ；
[0045](6)、將溶液D密封后靜置1天，得到一定粘度的溶液E ；
[0046](7)、將溶液E用浸漬提拉法(dip-coating)涂覆在潔凈的玻璃基板上，玻璃基片在凝膠溶液中的提拉速度控制在0.2毫米/秒，提拉1次，涂覆后的薄膜在室溫下晾干4小時；
[0047](8)、將步驟(7)制得的薄膜放置到爐子中，以每小時30°C的速率升溫到100°C，保溫1小時，以除去殘余的水和乙醇，然后以每小時30°C的速率再升溫爐子到340°C，保溫20分鐘，以除去薄膜中殘余的有機物，熱處理結束，以每小時50°C降溫速率，緩慢冷卻爐子到室溫;
[0048](9)、將步驟(8)獲得的薄膜放入管式電阻爐的石英管道中，首先用氮氣排除石英管道中的空氣，然后打開氯化氫鋼瓶閥門，通入干燥的氯化氫氣體，以每小時50°C的速率，逐步升溫爐子到600°C，并在該溫度下反應處理5小時，反應處理結束，關閉氯化氫氣體，并以每小時50°C降溫速率，緩慢冷卻管式電阻爐至室溫，用氮氣清洗管道中殘留的氯化氫氣體，所有經管道尾端的殘余氯化氫氣體由氫氧化鈉溶液回收，最終得到含Ce3+離子摻雜K2LaCl;j晶的 78B 203-15Al203-6K2LaCl5_lCeCl3€統玻璃薄膜。
[0049]對制備的含Ce3+離子摻雜1(21^(:15微晶的玻璃薄膜進行性能測試，刮下并收集薄膜粉料，玻璃薄膜料經氯化氫處理后的XRD圖如圖1所示，其結果如下:經過處理得到的樣品的XRD衍射峰與K2LaCl5晶相的標準XRD圖的主要衍射峰都相符，因此得到的是含K 2LaCl5微晶的玻璃薄膜。X射線激發的Ce3+離子摻雜K 2LaCljj晶玻璃薄膜的熒光光譜如圖2所示，與未經氯化氫晶化處理的相比，熒光強度大幅度增強，熒光衰減時間為44ns。
[0050]實施例二
[0051]與實施例一基本相同，所不同的只是步驟(1)中，制備原料按照以下摩爾比:硼酸三正丁酯:仲丁醇鋁:氯化鉀:氯化鑭:氯化銪=156: 16: 22: 11: 3，分別稱取各制備原料；步驟(7)中玻璃基片在凝膠溶液中的提拉速度控制在1毫米/秒，重復提拉5次，每次提拉間隔時間為15分鐘；步驟(8)中，以每小時50°C的速率升溫到100°C，然后以每小時50°C的速率再升溫爐子到340°C ;在步驟(9)中，逐步升溫爐子到620°C，并在該溫度下反應處理2小時，最終得到含Eu3+離子摻雜K 2LaClJj晶的78B 203-8Al203-l lK2LaCl5-3EuCl3系統玻璃薄膜。
[0052]對制備的含Eu3+離子摻雜K 2LaCl5微晶的玻璃薄膜進行性能測試，玻璃薄膜經氯化氫處理后的XRD圖與圖1基本相同，只是強度不同，因此得到的是含K2LaCl5微晶的玻璃薄膜。X射線激發的Eu3+離子摻雜K 2LaCl5微晶的B 203_A1203玻璃薄膜的熒光光譜如圖3所示，與未經氯化氫晶化處理的相比，熒光強度大幅度增強。
[0053]實施例三
[0054]與實施例一基本相同，所不同的只是步驟(1)中，制備原料按照以下摩爾比:硼酸三正丁酯:仲丁醇鋁:氯化鉀:氯化鑭:氯化鋱=156: 24: 16: 8: 2，分別稱取各原料；步驟(7)中玻璃基片在凝膠溶液中的提拉速度控制在0.6毫米/秒，重復提拉3次，每次提拉間隔時間為15分鐘；步驟(8)中，以每小時40°C的速率升溫到100°C，然后以每小時40°C的速率再升溫爐子到340°C;在步驟(10)中，逐步升溫爐子到610°C，并在該溫度下反應處理3小時，最終得到含Tb3+離子摻雜K 2LaCl5微晶的78B 203-12Al203-8K2LaCl5-2TbCl3系統玻璃薄膜。
[0055]對制備的含Tb3+離子摻雜K 2LaCl5微晶的玻璃薄膜進行性能測試，玻璃薄膜經氯化氫處理后的XRD圖與圖1基本相同，只是強度不同，因此得到的是含K2LaCl5微晶的玻璃薄膜。X射線激發的Tb3+離子摻雜K 2LaCl5微晶的Β 203-Α1203玻璃薄膜的熒光光譜如圖4所示，與未經氯化氫晶化處理的相比，熒光強度大幅度增強。
【主權項】
1.含稀土離子摻雜K2LaClJj晶的玻璃薄膜，其特征在于摩爾百分組成為:三氧化二硼:78mol%、三氧化二鋁:8-15mol%、K2LaCl5:6_llmol %、稀土氯化物:l_3mol%，其中稀土氯化物為氯化鈰、氯化銪或氯化鋱中的一種。2.如權利要求1所述的含稀土離子摻雜K2LaCl5微晶的玻璃薄膜的制備方法，其特征在于包括下列具體步驟: (1)、將制備原料按摩爾比:硼酸三正丁酯:仲丁醇鋁:氯化鉀:氯化鑭:稀土氯化物=156: 16-30: 12-22: 6-11: 1_3，且氯化鉀:氯化鑭的摩爾比為2: 1，稀土氯化物為氯化鈰、氯化銪或氯化鋱中的一種，分別稱取分析純的各制備原料，待用； (2)、硼酸三正丁酯的水解:把步驟(1)中秤量的硼酸三正丁酯溶解到無水乙醇中，無水乙醇與硼酸三正丁酯的摩爾比為2.5: 1，快速加入乙酰丙酮，硼酸三正丁酯與乙酰丙酮的體積比為0.8: 1，并進行強力磁力攪拌，逐步滴入蒸餾水，蒸餾水與硼酸三正丁酯的摩爾比為0.6: 1，用濃硝酸調節其pH值到4?5，室溫下進行水解反應1小時，制成溶液A ； (3)、仲丁醇鋁的水解:把步驟(1)中秤量的仲丁醇鋁溶解到無水乙醇中，無水乙醇與仲丁醇鋁的摩爾比為2.5: 1，快速加入乙酰丙酮，仲丁醇鋁與乙酰丙酮的體積比為1: 1，并進行強力磁力攪拌，逐步滴入蒸餾水，蒸餾水與仲丁醇鋁的摩爾比為0.6: 1，用濃硝酸調節其pH值到4-5，室溫下進行水解反應1小時，制成溶液B ; (4)、將溶液B緩慢加入到溶液A中，充分混合攪拌后，再滴加一定量的蒸餾水，進行二次水解反應，蒸餾水與硼酸三正丁酯、仲丁醇鋁二者總和的摩爾比為0.6: 1，混合水解反應0.5小時后，制成溶液C; (5)、在溶液C中加入步驟(1)中秤量好的氯化鉀、氯化鑭與稀土氯化物，在強烈攪拌下，水解反應2小時后，制成溶液D ； (6)、將溶液D密封后靜置1天，得到一定粘度的溶液E; (7)、將溶液E用浸漬提拉法涂覆在潔凈的玻璃基板上，玻璃基片在溶液E中的提拉速度控制在0.2-1毫米/秒，根據具體厚度要求可重復提拉1-5次，每次提拉間隔時間為15分鐘，涂覆后的薄膜在室溫下晾干4小時； (8)、將步驟(7)制得的薄膜放置到爐子中，以每小時30-50°C的速率升溫到100°C，保溫1小時，以除去殘余的水和乙醇，然后以每小時30-50°C的速率再升溫爐子到340°C，保溫20分鐘，以除去薄膜中殘余的有機物，熱處理結束，以每小時50°C降溫速率，緩慢冷卻爐子到室溫； (9)、將步驟(8)獲得的薄膜放入管式電阻爐的石英管道中，首先用氮氣排除石英管道中的空氣，然后打開氯化氫鋼瓶閥門，通入干燥的氯化氫氣體，以每小時50°C的速率，逐步升溫爐子到600-620°C，并在該溫度下反應處理2-5小時，反應處理結束，關閉氯化氫氣體，并以每小時50°C降溫速率，緩慢冷卻管式電阻爐至室溫，用氮氣清洗管道中殘留的氯化氫氣體，所有經管道尾端的殘余氯化氫氣體由氫氧化鈉溶液回收，最終得到含稀土離子摻雜K2LaCl5微晶的玻璃薄膜。3.如權利要求2所述的含稀土離子摻雜K2LaCljj晶的玻璃薄膜的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中，制備原料由下述物質按照以下摩爾比組成:硼酸三正丁酯:仲丁醇鋁:氯化鉀:氯化鑭:氯化鈰=156: 30: 12: 6: 1。4.如權利要求2所述的含稀土離子摻雜K2LaCljj晶的玻璃薄膜的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中，制備原料由下述物質按照以下摩爾比組成:硼酸三正丁酯:仲丁醇鋁:氯化鉀:氯化鑭:氯化銪=156: 16: 22: 11: 3。5.如權利要求2所述的含稀土離子摻雜K 2LaCljj晶的玻璃薄膜的制備方法，其特征在于所述的步驟(1)中，制備原料由下述物質按照以下摩爾比組成:硼酸三正丁酯:仲丁醇鋁:氯化鉀:氯化鑭:氯化鋱=156: 24: 16: 8: 2。
【專利摘要】本發明公開了含稀土離子摻雜K2LaCl5微晶的玻璃薄膜及其制備方法，特點是薄膜的摩爾百分組成為：三氧化二硼：78mol％、三氧化二鋁：8-15mol％、K2LaCl5：6-11mol％、稀土氯化物：1-3mol％，其中稀土氯化物為氯化鈰、氯化銪或氯化鋱中的一種；優點是溶膠-凝膠是一種低溫濕化學法玻璃制備技術，通過先驅體原料的水解與聚合化學反應過程來獲得玻璃，因此在一定的液體粘度下可制備成薄膜材料，且低溫的合成條件可有效地防止氯化物原料的分解與揮發；溶膠-凝膠法制備的玻璃由于溶劑的揮發與分解，在材料中會生成一定的微孔，這些微孔為納米氯化物微晶的生成提供好的環境，從而可一定程度克服由于熔制玻璃的化學組分和析晶處理溫度的不完全均勻性，導致析晶顆粒的不均勻與玻璃的失透。
【IPC分類】C03C10/16
【公開號】CN105384345
【申請號】CN201510783077
【發明人】馮治剛, 夏海平, 盛啟國, 江東升, 王成, 張健, 何仕楠, 湯慶陽
【申請人】寧波大學
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年11月16日