硫化铋材料及其合成方法技术

技术编号:3826521 阅读:235 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种硫化铋材料,由下法制得:将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲或硫脲溶于硝酸溶液后所得溶液B加入到溶液A中,搅拌16小时,得溶液C;溶液C用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后60℃干燥4小时,得到所述硫化铋材料。本发明专利技术具有简单、低成本、可控制产物形貌的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种不同形貌。
技术介绍
硫化铋是一种重要的半导体材料,其直接带隙&为1.3eV。硫化铋被广泛 用于制备光电二极管阵列和光电器件。基于Peltier效应,硫化铋在热电冷却
具有广泛应用。简单、快速、可控地制备不同形貌的硫化铋,对硫化铋的性质研究和应用 开发具有重要意义。目前,用于硫化铋制备的方法包括溶剂热、微波法、各种 沉积法和超声法等。超声法具有成本低、易于操作、可控制目标产物的形貌和 结构等优点,在相关材料的工业生产方面具有巨大的优势。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种简单、低成本、可控制形貌的硫化铋材料及其合成方法。本专利技术所述的不同形貌是指纳米花状或多足状。 为了实现上述目的,本专利技术的技术方案是 硫化铋材料,由下法制得将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入硝 酸溶液中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B加入到溶液A中,搅拌16 小时,得溶液C;溶液C用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟, 共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后6(TC干燥4小时,得到的产物为纳米花状的硫化铋;或者,将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入到溶液A中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B搅拌16小时后用超4声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后6(TC干燥4小时,得到的产物为多足状的硫化铋。上述的硫化铋材料,对于产物为纳米花状的硫化铋硝酸铋与硫脲的用量 摩尔比为2: 3,硝酸铋在乙二醇中的浓度为0.1毫摩尔/升;硝酸溶液的浓度 为0.025摩尔/升,乙二醇与硝酸溶液的体积比为1: 1。对于产物为多足状的 硫化铋硝酸铋与硫脲的用量摩尔比为2: 3,硝酸铋在乙二醇中的浓度为0.05毫摩尔/升。本专利技术的有益效果是在简单的反应体系中,通过调整混合溶剂的组成比 例,很容易地实现了不同形貌硫化铋的可控合成。本专利技术方法所用试剂常用、 便宜,低成本;合成步骤简单、易于工业化生产;产物形貌单一、可控。所合 成不同形貌的硫化铋可用于化学传感器、光电器件等各个领域。附图说明图l(a)是实施例1得到产物的场发射扫描电镜照片。 图1 (b)是实施例2得到产物的场发射扫描电镜照片。 图2 (a)是实施例1得到产物的XRD图谱。 图2(b)是实施例2得到产物的XRD图谱。 具体实施例方式为了更好地理解本专利技术,下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容,但本 专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。实施例1:将0.9701克硝酸铋加入40毫升乙二醇中,在磁力搅拌 下溶解,得到溶液A;将0. 2284克硫脲加入上述溶液A中,在磁力搅拌下溶解, 得到溶液B;溶液B磁力搅拌16小时后,用超声仪进行处理每次2分钟,间 隔2分钟,共超声处理5次;溶液B经超声处理后,放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心(10000转/分X5分钟)洗涤,然后60。C干燥4小时,得到 的产物为多足状硫化铋。图l(a)是所得产物的场发射扫描电镜照片,显示产物 为由纳米棒组成的多足状结构。图2(a)是所得产物的XRD图谱,证明所得产物 为硫化铋。实施例2:将0. 9701克硝酸铋加入20毫升乙二醇中,在磁力搅拌 下溶解,得到溶液A;将0. 2284克硫脲加入20毫升的0. 025摩尔/升的硝酸溶 液中,在磁力搅拌下溶解,得到溶液B;将溶液B滴加(在2分钟内加完)到 溶液A中,磁力搅拌16小时后,得到溶液C;溶液C用超声仪进行处理每次 2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;溶液C经超声处理后,放置2小时, 所得产物用水和乙醇交替离心(10000转/分X5分钟)洗涤,然后60。C干燥4 小时,得到的产物为纳米花状硫化铋。图l(b)是所得产物的场发射扫描电镜照 片,显示产物为由纳米棒组成的纳米花状结构。图2(b)是所得产物的XRD图谱, 证明所得产物为硫化铋。权利要求1.硫化铋材料,由下法制得将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入硝酸溶液中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B加入到溶液A中,搅拌16小时,得溶液C;溶液C用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后60℃干燥4小时,得到的产物为纳米花状的硫化铋;或者,将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入到溶液A中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B搅拌16小时后用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后60℃干燥4小时,得到的产物为多足状的硫化铋。2. 根据权利要求1所述的硫化铋材料,其特征在于当产物为纳米花状的硫化铋时硝酸铋与硫脲的用量摩尔比为2: 3,溶液A的浓度为O. l毫摩尔/升。3. 根据权利要求2所述的硫化铋材料,其特征在于硝酸溶液的浓度为0. 025摩尔/升,乙二醇与硝酸溶液的体积比为1: 1。4. 根据权利要求1所述的硫化铋材料,其特征在于当产物为多足状的硫化铋时硝酸铋与硫脲的用量摩尔比为2: 3,溶液A的浓度为0. 05毫摩尔/升。5. 权利要求1所述硫化铋材料的合成方法,包括以下步骤将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入硝酸溶液中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B加入到溶液A中,搅拌16小时,得溶液C;溶液C用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后6(TC干燥4小时,得到的产物为纳米花状的硫化铋;或者,将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入到溶液A中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B搅拌16小时后用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后6(TC干燥4小时,得到的产物为多足状的硫化铋。6. 根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于当产物为纳米花状的硫化铋时硝酸铋与硫脲的用量摩尔比为2: 3,溶液A的浓度为O. l毫摩尔/升。7. 根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于硝酸溶液的浓度为0. 025摩尔/升,乙二醇与硝酸溶液的体积比为1: 1。8. 根据权利要求5所述的合成方法,其特征在于当产物为多足状的硫化铋时硝酸铋与硫脲的用量摩尔比为2: 3,溶液A的浓度为0.05毫摩尔/升。全文摘要本专利技术涉及一种硫化铋材料,由下法制得将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲或硫脲溶于硝酸溶液后所得溶液B加入到溶液A中,搅拌16小时,得溶液C;溶液C用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后60℃干燥4小时,得到所述硫化铋材料。本专利技术具有简单、低成本、可控制产物形貌的特点。文档编号C01G29/00GK101492179SQ200910061070公开日2009年7月29日 申请日期2009年3月10日 优先权日2009年3月10日专利技术者吴庆知, 衡 尹, 李世本文档来自技高网...

【技术保护点】
硫化铋材料,由下法制得: 将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入硝酸溶液中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B加入到溶液A中,搅拌16小时,得溶液C;溶液C用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声 处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后60℃干燥4小时,得到的产物为纳米花状的硫化铋; 或者,将硝酸铋溶解在乙二醇中,搅拌使硝酸铋溶解,得溶液A;将硫脲加入到溶液A中,搅拌使其溶解,得溶液B;将所得溶液B搅拌1 6小时后用超声仪进行超声处理,每次2分钟,间隔2分钟,共超声处理5次;然后放置2小时,所得产物用水和乙醇交替离心洗涤,然后60℃干燥4小时,得到的产物为多足状的硫化铋。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:吴庆知李世普尹衡
申请(专利权)人:武汉理工大学
类型:发明
国别省市:83[中国|武汉]

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