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专利号: 2014100163668
申请人: 杭州电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 玻璃;矿棉或渣棉
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种Fe纳米颗粒掺杂的多功能量子点玻璃材料,所述玻璃高度透明、Fe纳米颗粒大小均一,尺寸在20~80nm范围内可控,且在玻璃基体中分散均匀,其特征在于:所述Fe纳米颗粒的掺入量为玻璃质量的0.1~8%;所述Fe源为Fe(NO3)3·4H2O、Fe(CH3COO)3、FeCl3、FeCl2·xH2O或Fe(NO3)2·xH2O;控制热处理过程中的气氛将Fe源还原为单质Fe并稳定镶嵌在玻璃基体网络中;

所述玻璃基体为钠硼硅玻璃,所采用的玻璃基体质量百分比组成为5~15% Na2O:

15~25% B2O3:60~80% SiO2。

2.根据权利要求1所述的一种Fe纳米颗粒掺杂的多功能量子点玻璃材料,其特征在于:所采用的玻璃基体质量百分比组成为5% Na2O-20% B2O3-75% SiO2。

3.如权利要求1~2所述一种Fe纳米颗粒掺杂的多功能量子点玻璃材料,其特征在于:硅源来自正硅酸乙酯,硼源来自硼酸,钠源来自金属钠。

4.制备如权利要求1所述多功能量子点玻璃材料的方法,其特征在于:采用溶胶-凝胶法将Fe纳米颗粒稳定在钠硼硅玻璃基体中,具体包括如下步骤:(1)首先将的正硅酸乙酯溶解于无水乙醇中,滴入几滴稀硝酸促使其充分水解形成无色透明溶液A;按比例取适量H3BO3溶解于乙二醇甲醚中,适量金属Na溶于无水乙醇中,分别置于磁力加热搅拌器上搅拌1~2h,形成溶液B、C;

(2)将上述溶液B加入A溶液中,搅拌1~2h,之后加入C溶液,搅拌使其充分混合,形成NBS玻璃的先驱体溶胶;

x+

(3)将Fe源的先驱体溶液滴入步骤(2)中的NBS玻璃溶胶中搅拌,得到含Fe (x=2,

3)的NBS溶胶;

(4)将上述溶胶倒入透气性良好的小塑料盒中,常温下静置12~48h后形成湿凝胶,放o入真空干燥箱中,分阶段升温至90~120 C下密封干燥14~21天,得到干凝胶;

o

(5)将干凝胶放入高温管式炉中,在氧气气氛下从室温升至100~150C,保温10~20h;

o

接着在氧气气氛下按3~20C/h升至420~450°C,保温10~24h,而后通入还原气体H2,保温10~20h;最后,在N2气氛条件下,以一定的升温速率升至530~550°C,最后升温至o

600~650C,并保温10~20h;待降至室温,将样品取出,得到透明的Fe纳米颗粒掺杂量子点玻璃;

(6)将上述制备的含Fe纳米颗粒的钠硼硅玻璃经切割、抛光后得到厚度为0.5 mm、直径为1cm的玻璃薄片。