一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法，本发明专利技术通过二甲基二氯硅烷DMDCS对纳米颗粒进行改性处理，也即本发明专利技术是利用二甲基二氯硅烷表面的活性氯与纳米颗粒表面的OH基反应，从而完成对纳米颗粒的修饰，最终大大改善纳米颗粒的分散性，并提高了微粒表面的活性，同时还改善了纳米粒子与其它物质之间的相容性，进而制备得到性能良好的分布式增益悬浮颗粒激光器。增益悬浮颗粒激光器。增益悬浮颗粒激光器。

【技术实现步骤摘要】
一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法


[0001]本专利技术涉及激光
，特别是涉及一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法。

技术介绍

[0002]分布式增益悬浮颗粒激光器是目前新兴的一种激光器，其是使用悬浮于液体中的固体颗粒作为激光增益介质、利用流体流动性对悬浮颗粒实时冷却、利用亚毫米尺度层流流场良好的透射波前特性抑制波前畸变、多增益流场阵列排布实现分布式增益的激光器。常用溶剂(包括去离子水、丙酮、乙醇等)对10XXnm波段的激光均有较为显著的吸收，低损耗液体基质的选取较为困难。另一方面，在悬浮颗粒与液体基质的折射率差比较大的情况下，悬浮颗粒对激光有着可观的瑞利散射损耗。根据瑞利散射公式，对于典型的Nd2O3/去离子水组合，想要达到较为理想的透光性(散射损耗<0.05/cm)，Nd2O3的颗粒尺寸需要小于20nm。然而，20nm级纳米悬浮颗粒溶液的制备及贮存都有很大的技术困难，从而限制了分布式增益悬浮颗粒激光器的应用。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法，以解决现有技术中不能很好地制备得到20nm级纳米悬浮颗粒溶液的问题。
[0004]本专利技术提供了一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法，该方法包括：
[0005]将预设重量的原始纳米颗粒在第一预设溶剂中进行超声分散处理，所述预设重量为根据分布式增益悬浮颗粒溶液的浓度计算而得到；
[0006]将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，经二甲基二氯硅烷DMDCS进行改性处理，得到改性处理后的纳米颗粒；
[0007]将改性处理后的纳米颗粒添加到第二预设溶剂中以形成透明分散液体，即制备得分布式增益悬浮颗粒溶液。
[0008]可选地，所述将预设重量的原始纳米颗粒在溶剂中进行超声分散处理，包括：
[0009]将预设重量的纳米颗粒在乙醇中进行超声分散处理，超声分散30min。
[0010]可选地，将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，经二甲基二氯硅烷DMDCS进行改性处理，得到改性处理后的纳米颗粒，包括：
[0011]将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，进行水浴加热处理，然后进行冷凝回流处理，再逐滴加入二甲基二氯硅烷，并进行磁力搅拌，待溶液由浑浊变为透明后，进一步加入预设量的二甲基二氯硅烷，将硅烷偶联剂接枝到纳米颗粒的表面上，反应预设时间后，进行离心处理，在离心处理后，将离心后的颗粒洗涤并干燥，得到改性处理后的纳米颗粒。
[0012]可选地，所述离心处理的离心速度为10000转/分钟，时间为10
‑
15min。
[0013]可选地，所述预设时间为5
‑
10min。
[0014]可选地，所述保护气氛的气体为纯氮气。
[0015]可选地，所述水浴加热处理的温度为80℃。
[0016]可选地，所述原始纳米颗粒为纳米氧化钕或纳米氧化镱。
[0017]可选地，所述第二预设溶液的溶剂和浓度均根据不同波长激光透过率来进行选择。
[0018]可选地，所述第二预设溶液为二甲基亚砜DMSO、重水或二甲基亚砜
‑
d6DMSO
‑
d6。
[0019]本专利技术有益效果如下：
[0020]本专利技术通过二甲基二氯硅烷DMDCS对纳米颗粒进行改性处理，也即本专利技术是利用二甲基二氯硅烷表面的活性氯与纳米颗粒表面的OH基反应，从而完成对纳米颗粒的修饰，最终大大改善纳米颗粒的分散性，并提高了微粒表面的活性，同时还改善了纳米粒子与其它物质之间的相容性，进而制备得到性能良好的分布式增益悬浮颗粒激光器。
[0021]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0022]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0023]图1是本专利技术实施例提供的分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法流程图；
[0024]图2是本专利技术实施例提供的DMDCS结构图；
[0025]图3是本专利技术实施例提供的硅烷偶联剂修饰Nd2O3的示意图；
[0026]图4a是本专利技术实施例提供的发射谱的荧光光谱图；
[0027]图4b是本专利技术实施例提供的吸收谱的荧光光谱图；
[0028]图5是本专利技术实施例提供的3％wt Nd2O3的荧光寿命图；
[0029]图6是本专利技术实施例提供的优化前颗粒分布图；
[0030]图7是本专利技术实施例提供的优化后颗粒分布图；
[0031]图8是本专利技术实施例提供的优化前颗粒粒径分布图；
[0032]图9是本专利技术实施例提供的优化后颗粒粒径分布图；
[0033]图10a是本专利技术实施例提供的优化前悬浮溶液；
[0034]图10b是本专利技术实施例提供的优化后悬浮溶液。
具体实施方式
[0035]本专利技术实施例针对现有不能很好地制备得到20nm级纳米悬浮颗粒溶液的问题，通过利用二甲基二氯硅烷表面的活性氯与纳米颗粒表面的OH基反应，从而完成对纳米颗粒的修饰，最终大大改善纳米粒子的分散性，并提高了微粒表面的活性，同时还改善了纳米粒子与其它物质之间的相容性，进而制备得到性能良好的分布式增益悬浮颗粒激光器。以下结合附图以及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不限定本专利技术。
[0036]本专利技术实施例提供了一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法，参见图1，该方法包括：
[0037]S101、将预设重量的原始纳米颗粒在第一预设溶剂中进行超声分散处理，所述预设重量为根据分布式增益悬浮颗粒溶液的浓度计算而得到；
[0038]具体地，本专利技术实施例是将一定量的纳米颗粒在乙醇中进行超声分散处理，超声分具体的纳米颗粒的分数情况而设置超声分散的时间为30min，等等，本专利技术对此不作具体限定。
[0039]S102、将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，经二甲基二氯硅烷DMDCS进行改性处理，得到改性处理后的纳米颗粒；
[0040]该步骤是利用二甲基二氯硅烷表面的活性氯与纳米颗粒表面的OH基反应，从而完成对纳米颗粒的修饰，最终大大改善纳米粒子的分散性，并提高了微粒表面的活性，同时还改善了纳米粒子与其它物质之间的相容性。
[0041]具体实施时，本专利技术实施例是将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，进行水浴加热处理，然后进行冷凝回流处理，再逐滴加入二甲基二氯硅烷，并进行磁力搅拌，待溶液由浑浊变为透明后，进一步加入预设量的二甲基二氯硅烷，将硅烷偶联剂接枝到纳米颗粒的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分布式增益悬浮颗粒溶液的制备方法，其特征在于，包括：将预设重量的原始纳米颗粒在第一预设溶剂中进行超声分散处理，所述预设重量为根据分布式增益悬浮颗粒溶液的浓度计算而得到；将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，经二甲基二氯硅烷DMDCS进行改性处理，得到改性处理后的纳米颗粒；将改性处理后的纳米颗粒添加到第二预设溶剂中以形成透明分散液体，即制备得分布式增益悬浮颗粒溶液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将预设重量的原始纳米颗粒在溶剂中进行超声分散处理，包括：将预设重量的纳米颗粒在乙醇中进行超声分散处理，超声分散30min。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，经二甲基二氯硅烷DMDCS进行改性处理，得到改性处理后的纳米颗粒，包括：将超声分散处理后的纳米颗粒液体在保护气氛下，进行水浴加热处理，然后进行冷凝回流处理，再逐滴加入二甲基二氯硅烷，并进行磁力搅拌，待溶液由浑浊变为透明后，进一步加入预设量的二甲基二氯硅烷，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：王钢，王超，李宁，王文涛，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十一研究所，
类型：发明
国别省市：