一种ⅡB硫化物纳米材料的制备方法技术

本发明专利技术属于无机纳米材料技术领域，具体涉及一种ⅡＢ硫化物纳米空心球材料的制备方法。具体步骤为：取新鲜鸡蛋内膜，洗净，晾干，再于氯仿／邻菲罗啉的混合溶液中浸泡，制得支撑液膜；分别配制浓度为０．１０－０．４０ｍｏｌ／Ｌ的溶液Ａ和溶液Ｂ，溶液Ａ与溶液Ｂ的摩尔浓度比为１∶１，将溶液Ａ、溶液Ｂ分别置于所得支撑液膜左、右两侧，静置反应３６－６０小时，取出容器一侧含有沉淀的溶液，离心分离，洗涤，即可获得本发明专利技术所需产物。该产物粒径为１０～１８０纳米。本发明专利技术原料易得，成本低廉，操作简单，仪器设备简便，产物结构新颖，纯度高，处理方便，易于工业化，为纳米材料的控制合成提供了新的途径和思路。

【技术实现步骤摘要】
一种IIB硫化物纳米空心球的制备方法
本专利技术属于无机纳米材料
，具体涉及一种IIB硫化物纳米空心球的制备方法。
技术介绍
纳米空心球由于其独一无二的结构、光学和表面性质引起了广泛的研究兴趣，这种结构的材料可用于药物传输、化学储藏、光电子学、催化作用等不同方面。IIB硫化物作为一族重要的半导体材料，由于其潜在的应用价值倍受关注。然而，由于硫化物形貌的不易控制。迄今为止，仅有极少的科学家们致力于IIB硫化物纳米空心球的制备及其性能研究，通常采用的制备方法为模板法。模板法存在操作复杂，产物最后洗涤困难，制备过程麻烦等诸多缺点。因此开发一种设计新颖、方便简单、成本低廉、反应条件温和的制备IIB硫化物纳米空心材料的方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种成本低廉、反应条件温和、能生产结构新颖的IIB硫化物纳米材料的制备方法。本专利技术提出的IIB硫化物纳米空心球的制备方法，其具体步骤如下：(1)取新鲜鸡蛋内膜，洗净(如可以采用蒸馏水等洗涤)、凉干，置于氯仿/邻菲罗啉的混合溶液中浸泡12-30小时，制得支撑液膜；其中每40毫升邻菲罗啉中加入0.05-0.2克氯仿；(2)分别配制摩尔浓度为0.10-0.40mol/L的溶液A和溶液B，溶液A与溶液B的摩尔浓度比为1∶1，将溶液A、溶液B分别置于步骤(1)中所得的支撑液膜两侧，静置反应36-60小时，取出其中一侧含有沉淀的溶液，离心分离，洗涤，即得所需产品；其中，所述溶液A为ZnCl2溶液、HgCl2溶液、CdSO4溶液、Cd(NO3)2溶液或CdCl2溶液等中任一种，所述溶液B为Na2S溶液或K2S溶液等中任一种。本专利技术中，步骤(1)中所述浸泡时间为18-26小时。本专利技术中，步骤(2)中在溶液B中加入柠檬酸、氨三乙酸、EDTA或乙二胺等中任一种，加入量为B溶液体积的0.5％-4％。本专利技术中，步骤(2)中所述静置时间为40-50小时。本专利技术中，步骤(2)中所述洗涤可以采用蒸馏水、丙酮和无水乙醇依次清洗3-6次。本专利技术所得产物可以通过透射电子显微镜(TEM)或X射线粉末衍射仪(XRD)进行表征。本专利技术的反应机理为：依据液膜中载体的选择性传输和生物体结构的诱导效应，以及两-->互不浸润液相间形成的弯曲界面为模板，即传输-模板-诱导机制来控制纳米材料的形成。本专利技术具有如下的优点：1、由于本专利技术在制备过程中选取二次蒸馏水作为反应媒介，因其来源广泛，价格便宜，因此使本专利技术的生产成本十分低廉。2、由于本专利技术采用支撑液膜体系，其中有机溶剂和水溶液互不浸润在界面处形成曲面，为产物的形成提供结构框架，加上有生物活性的支撑体又具有诱导控制作用，使本专利技术制得的产物具有预想的中空结构，为功能材料的开发奠定了良好的基础。3、由于本专利技术只需要调整反应物的种类和浓度、添加剂、反应温度和反应时间等，即可合成不同形貌的IIB硫化物纳米材料，所得纳米材料的尺寸为10纳米-180纳米。因此具有操作方便、工艺和设备简单、无污染的优点，产率高达90％。4、本专利技术制备的产物具有良好的光、电等性能，吸收峰蓝移。5、本专利技术原料易得，成本低廉，操作简单，仪器设备简便，产物形貌结构新颖，纯度高，处理方便，易于工业化，为纳米材料的控制合成提供了新的途径和思路。附图说明图1为本专利技术实施例1所得产物的透射电子显微镜(TEM)获得的形貌图。图2为本专利技术实施例2所得产物的透射电子显微镜(TEM)获得的形貌图。图3为本专利技术实施例3所得产物的透射电子显微镜(TEM)获得的形貌图。具体实施方式下面通过实施例进一步说明本专利技术。实施例1(1)取新鲜鸡蛋内膜，用蒸馏水洗涤干净、凉干，置于氯仿/邻菲罗啉的混合溶液中浸泡30小时，制得支撑液膜；其中每40毫升邻菲罗啉中加入0.1克氯仿；(2)分别配制摩尔浓度为0.20mol/L的ZnCl2溶液和Na2S溶液，其中在Na2S溶液中加入1％(体积百分比)的柠檬酸。再将溶液A和溶液B分别置于步骤(1)中所得的支撑液膜即蛋膜的左、右两侧，静置反应2天，取出一侧含有沉淀的溶液，进行离心分离，得到的沉淀产物依次用蒸馏水、丙酮和无水乙醇各清洗3次，即可获得所需产品ZnS。将所得产品保存于无水乙醇中，分别用XRD或TEM对产物的结构和形貌进行表征，从图1的TEM形貌图中可以看出，该产物纯净，为空心球和纳米粒子的混合物，产物的直径约为10纳米。实施例2分别配制摩尔溶液为0.20mol/L的CdSO4和Na2S溶液，其中在Na2S溶液中加入1％(体-->积百分比)的柠檬酸。其他条件和步骤与实施例1完全相同。将所得产品CdS保存于无水乙醇中，分别用XRD和TEM对产物的结构和形貌进行表征，从图2中可以看出，得到的产物直径为30-50纳米的空心球，产物的晶系与实施例1相同。产物纯度高。与实施例1相比，荧光峰的蓝移程度较大。实施例3分别配制摩尔浓度为0.15mol/L的HgCl2溶液和Na2S溶液，其中在Na2S溶液中加入1％(体积百分比)的柠檬酸。其他条件和步骤与实施例1完全相同，将所得产品HgS保存于无水乙醇中。分别用XRD和TEM对产物的结构和形貌进行表征，从图3中可以看出，得到的产物直径约为150纳米的空心球，产物的晶系与实施例1相同。产物纯度高。与实施例1相比，荧光峰的蓝移程度较大。实施例4分别配制摩尔浓度为0.20mol/L的CdSO4和K2S溶液，在K2S溶液中加入1％(体积百分比)的乙二胺。其他条件和步骤与实施例1完全相同。得到的产物CdS为直径为10纳米左右的粒子，产物的晶系与实施例2相同。产物纯度高。与实施例2相比，荧光峰的蓝移程度较小。实施例5分别配制摩尔浓度为0.20mol/L的CdSO4和Na2S溶液，将新鲜蛋膜直接用于反应体系隔膜，而且不加添加剂，其他条件和步骤与实施例1完全相同，得到的产物为直径约10纳米CdS实心球链，产物的晶系与实施例1相同。产物纯度高，光学性能良好。与实施例1相比，荧光峰的蓝移程度较大。实施例6分别配制摩尔溶液为0.20mol/L的CdSO4和Na2S溶液，其中在Na2S溶液中加入4％的柠檬酸。其他条件和步骤与实施例1完全相同。得到的产物为直径约100纳米CdS纳米空心球，与实施例2相同。产物纯度高，光学性能基本与实施例1相似。实施例7分别配制摩尔溶液为0.20mol/L的CdSO4和Na2S溶液，两反应物直接混合，且没有任何添加剂，得到的产物CdS为絮状聚集体，产物的晶系与实施例1相同。产物纯度高，光学性能良好。与实施例1相比，其荧光峰位置相对于常规材料未出现明显的蓝移。实施例8(1)取新鲜鸡蛋内膜，用蒸馏水洗涤干净、凉干，置于氯仿/邻菲罗啉的混合溶液中浸泡30小时，制得支撑液膜；其中每40毫升邻菲罗啉中加入0.2克氯仿；(2)分别配制摩尔浓度为0.40mol/L的Cd(NO3)2溶液和K2S溶液，其中在K2S溶液中加入-->3％(体积百分比)的氨三乙酸，将Cd(NO3)2溶液和K2S溶液分别置于步骤(1)中所得的支撑液膜两侧，静置反应36小时，取出其中一侧含有沉淀的溶液，离心分离，用蒸馏水、丙酮和无水乙醇依次清洗5-6次，即得所需产品CdS。得到的产物为直径50-80纳米的粒子，产物的晶系与实施例1相同。产物纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ⅡＢ硫化物纳米空心球的制备方法，其特征在于具体步骤如下：　　　　（１）取新鲜鸡蛋内膜，洗净、凉干，置于氯仿／邻菲罗啉的混合溶液中浸泡１２－３０小时，制得支撑液膜；其中每４０毫升邻菲罗啉中加入０．０５－０．２克氯仿；　　　　（２）分别配制摩尔浓度为０．１０－０．４０ｍｏｌ／Ｌ的溶液Ａ和溶液Ｂ，溶液Ａ与溶液Ｂ的摩尔浓度比为１∶１，将溶液Ａ、溶液Ｂ分别置于步骤（１）中所得的支撑液膜两侧，静置反应３６－６０小时，取出其中一侧含有沉淀的溶液，离心分离，洗涤，即得所需产品；　　　　其中，所述溶液Ａ为ＺｎＣｌ↓［２］溶液、ＨｇＣｌ↓［２］溶液、ＣｄＳＯ↓［４］溶液、Ｃｄ（ＮＯ↓［３］）↓［２］溶液或ＣｄＣｌ↓［２］溶液中任一种，所述溶液Ｂ为Ｎａ↓［２］Ｓ溶液或Ｋ↓［２］Ｓ溶液中任一种。

【技术特征摘要】
1、一种IIB硫化物纳米空心球的制备方法，其特征在于具体步骤如下：(1)取新鲜鸡蛋内膜，洗净、凉干，置于氯仿/邻菲罗啉的混合溶液中浸泡12-30小时，制得支撑液膜；其中每40毫升邻菲罗啉中加入0.05-0.2克氯仿；(2)分别配制摩尔浓度为0.10-0.40mol/L的溶液A和溶液B，溶液A与溶液B的摩尔浓度比为1∶1，将溶液A、溶液B分别置于步骤(1)中所得的支撑液膜两侧，静置反应36-60小时，取出其中一侧含有沉淀的溶液，离心分离，洗涤，即得所需产品；其中，所述溶液A为ZnCl2溶液、HgCl2溶液、CdSO4溶液、Cd(NO3)2溶液或CdCl2溶液中任一种，所述溶液B为Na2S溶液或K2S溶液中任一种。2、根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴庆生，段树敏，贾润萍，孙冬梅，丁亚平，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]