Chiral bismuth oxyhalide two-dimensional material containing ytterbium and erbium ions and silver and preparation method of chiral bismuth oxyhalide two-dimensional material
附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为实施例1制备的BiYbErOCl-Ag-D-SOr材料的XRD图谱； 图2为实施例2制备的BiYbErOBr-Ag-D-SOr材料的XRD图谱； 图3为实施例1制备的BiYbErOCl-Ag-D-SOr材料的SEM图谱； 图4为实施例2制备的BiYbErOBr-Ag-D-SOr材料的SEM图谱； 图5为BiYbErOCl-Ag材料的手性CD值图谱； 图6为BiYbErOCl-Ag-D-SOr材料的手性CD值图谱； 图7为BiYbErOBr-Ag-D-SOr材料的手性CD值图谱； 图8为BiYbErOCl-Ag-D-SOr材料与原样品BiYbErOCl-Ag材料对比发光强度图谱； 图9为为手性材料结构的附加形象图。 技术领域 本发明属于无机非金属半导体与信息功能材料技术领域，具体涉及一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法。 具体实施方式 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。 实施例1 参阅图1至图9所示，本手性卤氧化铋二维粉末材料化学式为BiYbErOCl-Ag-D-SOr；该材料制备方法如下： (1)按Bi离子︰Yb离子︰Er离子︰Ag离子︰D-SOr︰Cl离子的摩尔比＝0.94︰0.05︰0.01︰5︰0.1︰1，以Bi(NO3)3·5H2O、Yb2O3、Er2O3、AgNO3、D-SOr、KCl为原料，先用浓硝酸溶解氧化镱，氧化铒，然后将所有原料溶解于有机溶剂乙二醇溶液中，或者溶解于水与有机溶剂乙二醇形成的混合液中，并配成浓度为1mol/L的溶液；然后将上述溶液加入容器中搅拌混合均匀，并用浓度为1mol/L的盐酸调节pH值为4,然后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，装填度为0.4，然后升温至160℃，保温12小时； (2)将步骤(1)所得物料用去离子水、乙醇分别洗涤三次，烘干，在300℃下热处理3h后，即得到化学组成式为BiYbErOCl-Ag-D-SOr手性卤氧化铋二维材料，得到XRD图谱如图1，从XRD结果中可以看出掺杂0.1mmol右旋山梨醇的BiYbErOCl-Ag出现了明显且尖锐的衍射峰，峰位与JCPDS卡号06-0249的层状结构的BiOCl高度匹配,同时出现了峰位与JCPDS卡号PDF#04-0783的Ag的相同峰位，而且高度匹配。证明了Ag也成功的复合在BiYbErOCl上。该材料在SEM扫描电镜下呈现一个稀疏松散状态的右旋花球形貌结构，SEM形貌如图3，当采用圆二色仪器测试时，发现手性CD值为正值，且峰值明显，证明了其赋予了手性的性质和功能，如图6。 实施例2 本手性卤氧化铋二维粉末材料化学式为BiYbErOBr-Ag-D-SOr；该材料制备方法如下： (1)按Bi离子︰Yb离子︰Er离子︰Ag离子︰D-SOr︰Br离子的摩尔比＝0.6︰0.3︰0.1︰7︰5︰1，以Bi(NO3)3·5H2O、Yb2O3、Er2O3、AgNO3、D-SOr、NaBr为原料，先用浓硝酸溶解氧化镱，氧化铒，然后将所有原料溶解于有机溶剂乙二醇溶液中，或者溶解于水与有机溶剂乙二醇形成的混合液中，分别配置成浓度为2mol/L的溶液，然后将上述溶液加入容器中搅拌混合均匀，并用浓度为0.5mol/L的硝酸调节pH值为3，然后转入带有聚四氟乙烯内衬的水热釜中，装填度为0.6，然后升温至140℃，保温24小时； (2)将步骤(1)所得物料用去离子水、乙醇分别洗涤三次，烘干，在400℃下热处理2h后，即得到化学组成式为BiYbErOBr-Ag-D-SOr手性卤氧化铋二维材料，得到XRD图谱如图2，从XRD结果中可以看出掺杂5mmol右旋山梨醇的BiYbErOBr-Ag出现了明显且尖锐的衍射峰，峰位与JCPDS卡号09-0393的层状结构的BiOBr高度匹配,同时出现了峰位与JCPDS卡号PDF#04-0783的Ag的相同峰位，而且高度匹配。证明了Ag也成功的复合在BiYbErOBr上。该材料在SEM扫描电镜下呈现一个稀疏松散状态的右旋花球形貌结构，SEM形貌如图4。当采用圆二色仪器测试时发现手性CD值为正值，最大值约为65mdeg左右，且峰值明显。证明了其赋予了手性的性质和功能，如图7。 图5为BiYbErOCl-Ag材料的手性CD值图谱，无掺杂手性右旋山梨醇的样品，当采用圆二色仪器测试时发现CD值为0，证明纯BiYbErOCl-Ag不存在螺旋手性结构。 图8为在980nm激光激发下BiYbErOCl-Ag-D-SOr材料与原样品BiYbErOCl-Ag材料对比发光强度图谱，证明掺杂手性右旋山梨醇的BiYbErOCl-Ag(BiYbErOCl-Ag-D-SOr)发光强度更大，可用于上转换发光探索。 图9为手性材料结构的附加形象图，形象说明了手性材料自身存在一个扭曲的螺旋结构。 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。 背景技术 目前有关手性科学与技术的研究涵盖药物和精细化学等手性化合物的制备以及与手性显示、传感、光学器件等领域。随着技术的不断发展，手性科学可以更好地服务于人类的身体健康和高品质的生活，与此同时，人们对于手性材料的需求也日益增大。随着合成和表征手段的日益丰富，晶体工程和分子工程等相关领域的日趋成熟，各种结构新颖的手性晶态材料相继被合成出来，并在手性科学领域展现出了极大的应用潜力。 目前的研究中，存在的主要问题是：天然物质的手性材料与光相互作用较弱，限制了其手性光响应特性在发光、手性催化中的应用。稀土掺杂上转换材料可将近红外光子转换为可见光或紫外线光子，具有应用于防伪油墨、3D显示、太阳能电池的波长转换层、和生物成像和药物输送的荧光探针等方面的潜力。然而，由于稀土离子的激振截面小，且奇偶禁止4f壳层跃迁的辐射跃迁率低，上转换发光强度往往不足以满足实际应用。为了提高上转化效率，研究者利用金属纳米结构的表面等离子体共振。多种复合纳米粒子(NPs)由上转换材料和金属纳米结构组成，并证实了上转换的增强。因此，在此基础上，我们将手性材料与Ag纳米结构的表面等离子体共振结合，用于增强上转换发光。 因此，为了解决上述问题，本文提出一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法。 发明内容 为了解决上述技术问题，本发明设计了一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料及其制备方法，本发明通过选用不同卤素作基体和不同浓度的手性材料复合，采用了极为简单的化学水热法制备了一种光响应特性良好的手性卤氧化铋二维材料。 为了达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现的：一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料，其特征在于，化学式为BiYbErOX-Ag-Y；其中,X为Cl、Br中的任意一种或者几种，Y为D-山梨醇，化学式为C6H14O6。 本发明的另一目的在于提供一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： Step1、原料准备：按Bi离子︰Yb离子︰Er离子︰Ag离子︰D-SOr的摩尔比＝(1-w-x)︰w︰x︰y︰z，其中，w＝0.05～0.3,x＝0.001～0.1,y＝0.01～7,z＝0.1～6以硝酸铋、氧化镱、氧化铒、硝酸银、卤盐、果糖为原料； Step2、先用浓硝酸溶解氧化镱、氧化铒，然后将所有原料溶解于有机溶剂，配置成摩尔浓度为0.5～2.5mol/L的溶液，搅拌均匀后调节pH值至2～6； Step3、转入水热釜中，装填度为0.4～0.8，然后升温至110～250℃，保温2～25小时； Step4、Step3所得物料洗涤、烘干，在300～600℃下热处理1～5h后,即得到化学式为BiYbErOX-Ag-D-Sor的掺杂镱铒稀土离子贵金属银的手性卤氧化铋二维材料。 进一步的，所述有机溶剂为乙二醇溶液或乙二醇水溶液。 进一步的，所述Step2中使用盐酸、硝酸、KOH溶液、NaOH溶液调节pH值。 进一步的，所述Step3中的水热釜带有聚四氟乙烯内衬。 进一步的，所述Step4中洗涤用去离子水、乙醇洗涤各三次。 本发明的有益效果是： 极大降低了材料制备的难度和对操作人员专业性的要求，可通过认为控制制备出各种形貌的二维材料，物理化学性质稳定，原材料制已于获取且成本较低，该材料可作为一种新颖的纳米材料具有更强的手性光调制效率和比天然材料更高的CD值(圆二色性)得到应用。 The invention discloses a chiral bismuth oxyhalide two-dimensional material containing ytterbium and erbium ions and silver, the expression of the chiral bismuth oxyhalide two-dimensional material is BiYbErOX-Ag-Y, X is Cl or Br, and Y is D-sorbitol. A preparation method of the chiral bismuth oxyhalide two-dimensional material comprises the following steps: dissolving ytterbium oxide and erbium oxide in concentrated nitric acid, dissolving all the raw materials in an organic solvent, uniformly stirring, and adjusting the pH value; heating in a hydrothermal kettle and then preserving heat; and washing, drying and carrying out heat treatment. The material provided by the invention is an inorganic nonmetal semiconductor and information function material, has good photoresponse characteristics, higher chiral light modulation efficiency and higher CD value than a natural material, can be used as a novel nano material for scientific research in the fields of catalysis, luminescence and the like, and enlarges the exploration range of the scientific research field of chiral materials; and the preparation method has the advantages of easy operation of steps, easy control of operation conditions, and easy preparation of two-dimensional materials with various morphologies. 1.一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料，其特征在于，化学式为BiYbErOX-Ag-Y；其中,X为Cl、Br中的任意一种或者几种，Y为D-山梨醇，化学式为C6H14O6。 2.一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： Step1、原料准备：按Bi离子︰Yb离子︰Er离子︰Ag离子︰D-SOr的摩尔比＝(1-w-x)︰w︰x︰y︰z，其中，w＝0.05～0.3,x＝0.001～0.1,y＝0.01～7,z＝0.1～6以硝酸铋、氧化镱、氧化铒、硝酸银、卤盐、果糖为原料； Step2、先用浓硝酸溶解氧化镱、氧化铒，然后将所有原料溶解于有机溶剂，配置成摩尔浓度为0.5～2.5mol/L的溶液，搅拌均匀后调节pH值至2～6； Step3、转入水热釜中，装填度为0.4～0.8，然后升温至110～250℃，保温2～25小时； Step4、Step3所得物料洗涤、烘干，在300～600℃下热处理1～5h后,即得到化学式为BiYbErOX-Ag-D-Sor的掺杂镱铒稀土离子贵金属银的手性卤氧化铋二维材料。 3.根据权利要求2所述的一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙二醇溶液或乙二醇水溶液。 4.根据权利要求2所述的一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料的制备方法，其特征在于：所述Step2中使用盐酸、硝酸、KOH溶液、NaOH溶液调节pH值。 5.根据权利要求2所述的一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料的制备方法，其特征在于：所述Step3中的水热釜带有聚四氟乙烯内衬。 6.根据权利要求2所述的一种含镱铒离子和银的手性卤氧化铋二维材料的制备方法，其特征在于：所述Step4中洗涤用去离子水、乙醇洗涤各三次。