本发明涉及纳米材料，具体涉及一种纳米片状稀土氧化物及其制备方法。
背景技术：
1、纳米材料具有很多优异的性能，例如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面与界面效应以及宏观量子隧道效应，这些优异的性能使其成为了当下研究的热点。纳米稀土材料兼具纳米材料和稀土化合物的性质，由于具有特殊的形貌从而表现出优异的性能，其中二维纳米稀土化合物因其高比表面积、高各向异性和超薄厚度受到关注。广泛应用于发光、荧光探针、催化、存储器件及电池中，极大地提升了材料的性能。
2、纳米片状稀土氧化物可通过三种方法制备：气相法、固相法和液相法。固相合成工艺存在粒径大、分散不均的缺点，气相合成工艺存在设备昂贵、产率低、不适合工业化的缺点。液相法可以克服这些缺点，因此成为近年来的研究热点。液相合成方法有微乳液法、溶胶凝胶法、喷雾热解法、液相沉淀法等。文献ceramics international 41(2015)3999-4006中用水热法成功制备出氢氧化镝前驱体，经高温处理后得到具有纳米片和纳米棒形貌的dy2o3。j phys chem 2009,113,50,21034-21041中报道了通过非水溶胶-凝胶法，将dy(acac)3溶解在苯甲醇中，加热至200℃，然后将所得产物在500℃下煅烧，得到分层的dy2o3纳米片微球的方法。j nanopart res(2013)15：1944文献中通过苯甲醇辅助溶剂热反应成功合成了60-80nm的ceo2片。journal of solid state chemistry 290(2020)121593中通过二氧化碳碳化法合成了形貌均匀、厚度约为180nm的ce2co3.6h2o纳米片。然而上述方法具有环境污染、成本高、工艺复杂、难以控制和难以工业化等缺点。液相沉淀法中多采用混合沉淀剂沉淀稀土溶液制备稀土氧化物及其前驱体。稀有金属与硬质合金.2017，45(02)中用摩尔比为1：1.04的碳酸氢铵与氨水做混合沉淀剂沉淀氯化镧，得到圆球状碳酸镧和碱式碳酸镧混合物。journal of the chinese society of rare earths issn 1000-4343，cn11-2365/tg文中采用并流液相沉淀方法，用碳酸氢铵和氨水的混合沉淀剂沉淀氯化镧制备得到花簇状碳酸镧。可见想要通过液相沉淀法得到纳米片状稀土化合物需精准控制反应条件，了解沉淀过程中影响化合物形貌的关键因素。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种纳米片状稀土氧化物及其制备方法，采用液相共沉淀法，并且通过对稀土溶液和混合沉淀剂相对滴速的控制及混合沉淀剂碱度的选择调控晶体生长方向，通过改变反应温度调控稀土氧化物片层厚度，得到30～100nm纳米级和100～300nm微纳米级片状稀土氧化物，且具有良好的分散性。该方法成本低、简单易操作，可实现工业化生产。
2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
3、本发明公开了一种纳米片状稀土氧化物的制备方法，将稀土溶液和过量的碳化氨水沉淀剂同时滴加至底液中，进行保温反应，反应结束后，前驱体经煅烧后即得纳米片状稀土氧化物。
4、优选的，所述稀土溶液的质量体积浓度为10～320g/l；以co32-计，所述碳化氨水沉淀剂的摩尔浓度为1.5～2.3mol/l。
5、优选的，所述碳化氨水沉淀剂中的nh3：co32-摩尔比为1：1.5～3.5。
6、优选的，所述稀土溶液和碳化氨水沉淀剂溶液的re3+：co32-的摩尔比为1：2.0～3.5。
7、优选的，所述稀土溶液和碳化氨水沉淀剂的相对滴速比为1：1.5～2.0。
8、优选的，所述稀土溶液为硝酸稀土、氯化稀土、硫酸稀土、醋酸稀土中的一种或多种。
9、优选的，所述保温反应的温度为0～90℃，时间为0.5～1h，煅烧温度为700～900℃，时间为1～4h。
10、优选的，所述反应温度为0～60℃时，制备的稀土氧化物片层厚度为30～100nm；当反应温度为60～90℃时，制备的稀土氧化物片层厚度为100～300nm。
11、优选的，反应结束后，反应液的ph值≥8。
12、相应的，一种上述制备方法制备得到的纳米片状稀土氧化物，所述片状稀土氧化物的片层厚度为30～300nm。
13、本发明具备以下有益效果：
14、1.相比于制备纳米稀土氧化物采用的水热法、溶胶-凝胶法，本发明采用液相沉淀法成本低、设备简单易操作，制得的纳米稀土氧化物前驱体易过滤，无需离心操作，可实现工业化生产。
15、2.本发明通过对稀土溶液和过量碳化氨水沉淀剂相对滴速的控制及沉淀剂碱度的选择，调控晶体生长方向，得到纳米片状稀土氧化物，通过改变反应温度调控纳米稀土氧化物片层的厚度，最终制得形貌均一，片层厚度为30～100nm纳米级和100～300nm微纳米级片状稀土氧化物。
1.一种纳米片状稀土氧化物的制备方法，其特征在于：将稀土溶液和过量的碳化氨水沉淀剂同时滴加至底液中，进行保温反应，反应结束后，前驱体经煅烧后即得纳米片状稀土氧化物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述稀土溶液的质量体积浓度为10～320g/l；以co32-计，所述碳化氨水沉淀剂的摩尔浓度为1.5～2.3mol/l。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述碳化氨水沉淀剂中的nh3：co32-摩尔比为1：1.5～3.5。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述稀土溶液和碳化氨水沉淀剂溶液的re3+：co32-的摩尔比为1：2.0～3.5。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述稀土溶液和碳化氨水沉淀剂的相对滴速比为1：1.5～2.0。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述稀土溶液为硝酸稀土、氯化稀土、硫酸稀土、醋酸稀土中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述保温反应的温度为0～90℃，时间为0.5～1h，煅烧温度为700～900℃，时间为1～4h。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：所述反应温度为0～60℃时，制备的稀土氧化物片层厚度为30～100nm；当反应温度为60～90℃时，制备的稀土氧化物片层厚度为100～300nm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：反应结束后，反应液的ph值≥8。
10.一种权利要求1～9任一项所述制备方法制备得到的纳米片状稀土氧化物，其特征在于：所述片状稀土氧化物的片层厚度为30～300nm。
