【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高导电、高长径比的过渡金属硫化物纳米线及其制备方法和应用，属于纳米材料领域。
技术介绍
1、随着柔性可穿戴电子设备的推广，可拉伸电子器件受到了越来越广泛的关注。其中柔性可拉伸导体作为柔性电子器件的基础，是研究的重点之一。目前制备可拉伸导体最常用的方法是将导电材料于可拉伸材料相复合形成导电互穿网络。拉伸过程，复合材料中导电填料相互滑动，使得导电材料在拉伸过程中依然可以保持电子导通。常用的导电材料包括无机导电纳米线、导电纳米颗粒、导电薄膜以及导电聚合物等。其中无机导电纳米线，由于高的长径比，使得其能够在相对低的浓度下形成互穿连接，并且其与基底复合之后具有良好的可拉伸性能，以及较高的电子导电率，而从众多材料中脱颖而出。
2、在柔性可拉伸导体中常用的纳米线材料包括金属纳米线(如银纳米线、铜纳米线)和碳纳米管等。金属纳米线具有较高的电子电导率，但是由于其为金属单质，在使用过程中容易与环境中的氧、硫、氯等离子反应导致失效，从而限制了其应用场景；碳纳米管具有较好的电子电导率和优异环境耐候性，然而其表面化学结构过于稳定，导致其难以直接分散在常用的溶剂中，从而限制了其进一步加工成型。因此寻求一种能够同时满足高电导率、化学性质稳定、易分散的高长径比纳米线材料成为亟待解决的问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术的目的在于制备具有高导电性、高长径比、尺寸均一的硫化物纳米线材料及其制备方法和应用。
2、一方面，本专利技术提供了一种导电的硫化物纳米线，所述硫化物纳
3、又，较佳的，硫化物纳米线的电导率为～4.9×104sm-1。其中，mo2s3晶体内在金属间成键形成电子跃迁通路，使其具有较高的电子电导率。
4、另一方面，本专利技术提供了一种硫化物纳米线的制备方法，包括：
5、(1)将过渡金属单质粉末、硫单质粉末、熔盐和结构导向剂混合均匀，得到反应前驱体；所述结构导向剂为单质磷；
6、(2)将反应前驱体密封于石英管中并放置于马弗炉中，在850℃～1200℃进行烧结，制备得到硫化物纳米线。
7、本专利技术中，在熔融盐辅助固相制备mo2s3的基础上加入单质磷作为结构导向剂，在生长过程中磷吸附在mo2s3晶体的(100)晶面，使得定向生长成为一维纳米线。
8、较佳的，所述过渡金属单质粉末和硫单质粉末的摩尔比为2:3。
9、较佳的，所述熔盐选自氯化钠、溴化钠、氯化钾、溴化钾中的至少一种；所述熔盐质量：过渡金属单质粉末和硫单质粉末总质量＝0.5:1～20:1。
10、较佳的，所述结构导向剂质量：过渡金属单质粉末和硫单质粉末总质量＝0.001:1～0.1:1，优选为0.008:1～0.03:1。当磷的含量从零增加到最优值(0.03:1)，mo2s3的形貌逐渐由纳米片变为纳米线。但随着磷的含量进一步增加至过量(例如0.04:1)，mo2s3的形貌逐渐变为纳米线与纳米颗粒的混合物。
11、较佳的，所述石英管中气氛为真空或惰性气氛。
12、较佳的，所述烧结的升温速率为1～20℃/分钟。
13、较佳的，所述烧结的时间问300～4000分钟。
14、再一方面，本专利技术提供了一种上述硫化物纳米线在可穿戴器件、储能器件、电催化、可拉伸导体、柔性传感器中的应用。
15、有益效果：
16、本专利技术提供了一种用于简单可行，制备高长径比、尺寸均一的硫化物纳米线材料的方法，用这种方法制备出了化学组成为mo2s3的高导电硫化物纳米线。mo2s3纳米线为直径为200纳米～1000纳米，纳米线长20微米～1毫米。其电子电导率为4.9×104s m-1。由于硫元素封端，其具有优异的环境耐候性以及良好的生物相容性。并且由于其制备方法简单，适合进一步大规模生产。
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1.一种硫化物纳米线，其特征在于，所述硫化物纳米线的化学组成为Mo2S3，晶相为单斜相；所述硫化物纳米线的直径为200 nm～1000 nm，长度为20μm～1 mm。
2.根据权利要求1所述的硫化物纳米线，其特征在于，所述硫化物纳米线的电导率为～4.9×104 S m-1。
3.一种硫化物纳米线的制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属单质粉末和硫单质粉末的摩尔比为2:3。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述熔盐选自氯化钠、溴化钠、氯化钾、溴化钾中的至少一种；所述熔盐质量：过渡金属单质粉末和硫单质粉末总质量=0.5:1～20:1。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述结构导向剂质量：过渡金属单质粉末和硫单质粉末总质量=0.001:1～0.1:1，优选为0.008:1～0.03:1。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述石英管中气氛为真空或惰性气氛。
8.根据权利要求3-7中任一
9.一种权利要求1或2所述的硫化物纳米线在储能器件、电催化、可拉伸导体、柔性传感器中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种硫化物纳米线，其特征在于，所述硫化物纳米线的化学组成为mo2s3，晶相为单斜相；所述硫化物纳米线的直径为200 nm～1000 nm，长度为20μm～1 mm。
2.根据权利要求1所述的硫化物纳米线，其特征在于，所述硫化物纳米线的电导率为～4.9×104 s m-1。
3.一种硫化物纳米线的制备方法，其特征在于，包括：
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属单质粉末和硫单质粉末的摩尔比为2:3。
5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，所述熔盐选自氯化钠、溴化钠、氯化钾、溴化钾中的至少一种；所述熔盐质量：过渡金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄富强，任大勇，赵晨东，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：
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