【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体涉及硫化亚铜类纳米材料。
技术介绍
1、作为一种新型的纳米半导体材料，硫化亚铜纳米材料展现出优异的光学、电学、化学等特性，在能源催化、生物医药、传感器、环境工程等行业具有重要的应用价值。因此，开发新颖结构、高性能的异质结构纳米硫化亚铜是该领域目前的研究热点。
2、纳米材料的理化性质与其表面微观结构、形貌、尺寸以及晶相结构等参数密切相关。通过采用不同制备方法和技术策略，获得表面结构精准可调、尺寸形貌均一的纳米硫化亚铜异质结构材料，是大幅提升其本征性能和拓展其应用领域的关键所在。目前，除传统的液相化学合成法外，可采用高温热注射法、微波法、超声化学法、模板法、微乳液法、水热法和溶剂热法等方法制备尺寸与形貌各异的硫化亚铜纳米颗粒。
3、专利cn115679361a公开了一种将葡萄糖水溶液缓慢滴加到醋酸铜水溶液中，再将混合溶液经微波消解后洗涤、干燥制得反应前驱体，最后将前驱体与三聚硫氰酸研磨混合后，在ar/h2混合气氛热处理制得具有高产氢活性cu2s的制备方法。专利cn110790298a公开了一种将cu(ac)2和na2s混合水或醇溶液，经过滤沉淀、真空干燥、研磨制得硫化铜粉末，再在硅酸钠保护层和氮气气氛下高温熔炼，经破碎球磨、洗涤干燥即可制得粒度均匀的硫化亚铜纳米粉末。
4、在众多制备硫化亚铜纳米材料的方法中，高温热注射法的优点是可以合成尺寸、形貌与化学计量比可控的产物，但其需要较高的反应温度，能耗大；微波法的特点在于微波穿透力强，加热均匀，大大缩短了常规加热中热传导所用的时间，提高了
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种新型硫化亚铜类纳米材料。
2、根据本专利技术的第一方面，提供了一种cu@cu2s异质结构纳米线材料的制备方法，包括：
3、形成含有cu2+、十六胺以及葡萄糖的混合溶液，其中cu2+由氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜或其水合物提供；
4、排出混合溶液中的空气后进行油浴加热还原反应得到铜纳米线还原产物；
5、将还原产物分离出后分散于乙醇溶剂中形成铜纳米线乙醇分散溶液；以及
6、在分散溶液中加入硫化物后进行硫化反应，即得cu@cu2s异质结构纳米线材料，其中硫化物选自硫脲、硫化钠、氨基硫脲、硫醇和硫化氢中的至少一种。
7、根据本专利技术的制备方法，混合溶液中cu2+、十六胺以及葡萄糖的摩尔比优选为(3～5):(20～28):(7～11)；更优选为4:24:9。
8、根据本专利技术的制备方法，混合溶液中的cu2+优选由cucl2·2h2o提供。
9、根据本专利技术的制备方法，优选搅拌混合溶液直至形成均匀蓝色溶液之后再排出其中的空气。可以采用通入氮气等惰性气体来排出混合溶液中的空气。
10、根据本专利技术的制备方法，油浴加热还原反应的加热温度可以为115℃～125℃，优选120℃左右；时间可以为3～8小时，优选6小时左右。
11、根据本专利技术的制备方法，分散溶液中的铜纳米线与硫化物的摩尔比可以为1：(2～4)，优选为1：3左右。分散溶液中硫化物的浓度优选为0.015～0.02mol/l。
12、根据本专利技术的制备方法，硫化反应时间可以为20min～180min，优选30min～150min。
13、根据本专利技术的制备方法，硫化物优选采用硫脲或硫化钠。
14、根据本专利技术的另一方面，还提供了一种半导体材料，包括根据上述制备方法所得到的cu@cu2s异质结构纳米线材料。这种纳米线材料具有高长径比(>50)。
15、本专利技术将十六胺和葡萄糖引导调控还原反应所制得的铜纳米线在特定硫化分散溶液中进行可控表面原位硫化而制备了具有高长径比的cu@cu2s异质结构纳米线。本专利技术精准构筑的表面异质结构能够有效提高材料本征性能，其至少具有以下几方面的优势：(1)协同效应：表面异质结构不同组分界面间的键合作用可提升电子转移速率，进而极大改善其本征性能；(2)应变效应：异质结构不同的化学成分和晶体结构会引起拉伸或压缩的晶格应变，改变表面位点对反应物种的吸脱附特性以提升其活性；(3)电子相互作用：异质结构不同相的能带排列与电子结构差异会导致在界面处发生电荷转移，有利于表面电子结构的重新排布与调制。
16、总之，与现有技术相比，本专利技术至少具有以下优点：
17、1、在铜纳米线表面原位硫化形成厚度可调的硫化层，从而实现了cu@cu2s这种异质结构纳米线的精准制备，所得产物晶体结构完整、形貌均一、纯度高。
18、2、本专利技术工艺简单、条件温和、无需加热和后处理工艺、反应时间短，对设备精密度要求低，对产物形貌的可控性高，重现性好，适合规模化工业生产。
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1.一种Cu@Cu2S异质结构纳米线材料的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，混合溶液中Cu2+、十六胺以及葡萄糖的摩尔比为(3～5):(20～28):(7～11)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，混合溶液中的Cu2+由CuCl2·2H2O提供。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中搅拌混合溶液直至形成均匀蓝色溶液之后再排出其中的空气。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中油浴加热还原反应的加热温度为115℃～125℃，时间为3～8小时。
6.根据权利要求1所述的制备方法，分散溶液中的铜纳米线与硫化物的摩尔比为1：(2～4)。
7.根据权利要求6所述的制备方法，分散溶液中硫化物的浓度为0.015～0.02mol/L。
8.根据权利要求1所述的制备方法，硫化反应时间为20min～180min。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其中硫化物为硫脲或硫化钠。
10.一种半导体材料，包括根据权利要求1-9之一的制备方法所得到的Cu@Cu2S异质结构纳米线材料
...【技术特征摘要】
1.一种cu@cu2s异质结构纳米线材料的制备方法，包括：
2.根据权利要求1所述的制备方法，混合溶液中cu2+、十六胺以及葡萄糖的摩尔比为(3～5):(20～28):(7～11)。
3.根据权利要求1所述的制备方法，混合溶液中的cu2+由cucl2·2h2o提供。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中搅拌混合溶液直至形成均匀蓝色溶液之后再排出其中的空气。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中油浴加热还原反应的加热温度为115℃～125℃，时...
【专利技术属性】
技术研发人员：周明，张红玲，郭江娜，张云怀，肖鹏，王丹，李兴宇，柳冠宇，赵叶昶，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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