本发明专利技术公开了一种季铵盐辅助络合剂合成三维硫化亚锡微米花的制备方法，属于无机纳米材料制备技术领域；其步骤是在搅拌下按一定比例将四氯化锡和络合剂溶于去离子水中形成含有硫代锡酸根络合离子的澄清溶液，然后在搅拌下加入形貌和结构调节剂、硫源，将此反应体系转移到内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中；置于干燥箱中，于一定温度下水热反应一定时间，然后自然冷却至室温，将所得沉淀用去离子水和无水乙醇分别漂洗，离心分离，于真空干燥箱内干燥；将干燥后的样品置于管式炉中，在氮气保护下煅烧，即可得到硫化亚锡(SnS)微米花；本发明专利技术的合成方法具有工艺简单，成本低，产率高的优点，合成的硫化亚锡微米花尺寸和形貌较为均匀，平均直径为5?m～18μm。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及ー种纳米材料的制备方法，具体涉及ー种季铵盐辅助络合剂合成三维硫化亚锡微米花的制备方法，属于无机纳米材料制备
。
技术介绍
具有可控尺寸和形貌的无机微纳米功能材料，特别是由纳米结构为基本单元组成的具有三维等级结构的微纳米材料，由于其兼具纳米和微米尺度的优点而具有新颖的光、电性能，从而引起了人们极大的兴趣和关注。硫化亚锡是ー类重要的半导体材料，其直接带隙为1.2~1.5eV，间接带隙为1.(Tl.leV，具有高的转换效率，是用来制备太阳能电池器件吸收层的良好材料。此外，杰出的光电性质及单质S和Sn在自然界中广泛存在且具有环保无毒害等特点，再次表明硫化亚锡在光导、近红外检测器、全息记录系统领域的显著优势(杜金会等，光电子?激光,2002,889)。目前,硫化亚锡微纳米结构的研究主要集中在纳米线(C.H.An等，Journal ofCrystal Growth, 2003, 581 ；Y.K.Liu 等，Chemical Physics Letters, 2003, 67)、硫化亚锡微米棒薄膜(杜元宝等，浙江师范大学学报，2013，65)、类富勒烯纳米粒子(S.Y.Hong 等，The Journal of American Chemisty Society, 2003, 10470)、纳米薄板(D.Chen等，Journal of Crystal Growth, 2004, 469)、由纳米棒或纳米片组成的纳米花(H.M.Hu 等，Materials Chemisty and Physics, 2004, 233 ；D.D.Vaughn 等，Chemical Communications, 2012, 5608 ；J.J.Ning 等，Nanoscale, 2010, 1699)等、量子点(C.Prastani 等，Materials Science and Engineering B, 2013, 656)、纳米晶(D.S.Koktysh 等，Materials Science and Engineering B, 2010, 117)等。其制备方法包括水热和溶剂热法、电化学沉积法、激光剥离法、微波法、湿化学沉淀法等。其中在制备由硫化亚锡纳米片组成的具有三维等级结构的微纳米材料的方法中，有的需要以有机试剂如多元醇或こ二胺作为溶剤，反应后的废液容易对环境造成污染；有的则是反应步骤较多且复杂。在本方法中，以硫化钠为络合剤，将带正电的锡离子转变为带负电的硫代锡酸根离子，采用季铵盐四丁基溴化铵为形貌和结构调节剂，利用带正电的四丁基铵根离子与带负电的硫代锡酸根离子的静电作用，采用水热及热处理技术在较低温度和较短时间内合成形貌和尺寸较为均匀的、由二维纳米片组成的具有三维等级结构的硫化亚锡微米花的方法还未见公开报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种合成三维硫化亚锡微米花的方法，该方法可以在较低的温度和较短的时间内，采用较为简单的エ艺和廉价易得的原料，快速大量合成分散性较好、形貌和尺寸较为均匀的硫化亚锡微米花。为实现上述专利技术的目的，本专利技术采取的技术方案如下: ，包括如下步骤: (1)将四氯化锡在搅拌下溶于去离子水中形成澄清溶液A; (2)将络合剂溶于去离子水中，得到溶液B，然后将溶液B逐滴加入到溶液A中，先生成黄色沉淀，继续滴加，最后形成透明溶液C ; (3)在搅拌下将形貌和结构调节剂、硫源加入溶液C中得到溶液D； (4)将步骤(3)得到的反应体系溶液D转移到内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，置于干燥箱中，水热条件下反应4~10小时，然后自然冷却至室温，将所得沉淀用去离子水和无水こ醇分别漂洗三遍，离心分离并于真空干燥箱内5(T70°C干燥1(T14小时得到产品； (5)将所得产品置于管式炉中，在氮气保护下30(T50(TC热处理2~4小时即可得到三维硫化亚锡微米花； 步骤(1)所述的四氯化锡的加入量为锡离子的摩尔浓度为0.007~0.07mol/L ； 步骤(2)所述的络合剂为硫化钠； 所述的络合剂的加入量为:络合剂与锡离子的摩尔比为4.(T6.0:1 ； 步骤(3)所述的形貌和结构调节剂为季铵盐四丁基溴化铵； 所述的形貌和结构调节剂的加入量为:形貌和结构调节剂与锡离子的摩尔比为1.0~6.0:1 ；` 步骤(3)所述的硫源为硫脲或硫代こ酰胺； 所述的硫源的加入量为:硫源与锡离子的摩尔比为4.0^6.0:1 ； 步骤(4)所述的水热条件为16(Tl80°C ； 该方法通过改变锡离子浓度或形貌和结构调节剂与锡离子的摩尔比或反应时间来调节硫化亚锡花状微球的尺寸。本专利技术的有益效果是: (I)本专利技术具有制备エ艺简单、成本低廉、可快速大量合成且产品产率高的优点。(2)制备出的硫化亚锡微米花尺寸和形貌较为均匀,平均直径在5 ii m~18 ii m。该产品有望在锂离子电池电极材料、光催化剂和太阳能电池材料等领域获得广泛的应用。【附图说明】图1是本专利技术制得的硫化亚锡微米花的X射线衍射图； 图2是本专利技术制得的硫化亚锡微米花的扫描电镜图； 图3是本专利技术制得的硫化亚锡微米花的扫描电镜图。【具体实施方式】下面通过实施例对本专利技术做进ー步详细说明，这些实施例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的范围。实施例1 将Immol的四氯化锡溶于IOml去离子水中形成溶液A,将4mmol的硫化钠溶于20ml去离子水中形成溶液B ;然后将溶液B逐滴加入到溶液A中，生成黄色沉淀，继续滴加，黄色沉淀逐渐溶解，最后形成透明溶液。然后再加入5mmol的四丁基溴化铵(TBAB)和4mmol的硫脲，然后将最终溶液转移至50ml内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中。置于干燥箱中，于180°C下水热反应6小吋。然后自然冷却至室温，将所得沉淀用去离子水和无水こ醇分别漂洗三遍，离心分离，于真空干燥箱内60°C干燥12小吋。将水热所得样品置于管式炉中，在氮气保护下于500°C下煅烧3小时，即可得到硫化亚锡(SnS)微米花。SnS产品的X射线衍射图见图1，图中各衍射峰位置及強度均与标准衍射卡片(JCPDS39-0354) —致。其扫描电镜图见图2，图2(a)显示SnS产品为尺寸和形貌较为均匀的微米花，平均直径12.6i!m。图2(b)显示花状微球的表面结构，从中可以看出此微米花由许多交错排列着的纳米片构成。实施例2 将Immol的四氯化锡溶于IOml去离子水中形成溶液A,将4mmol的硫化钠溶于20ml去离子水中形成溶液B ;然后将溶液B逐滴加入到溶液A中，生成黄色沉淀，继续滴加，黄色沉淀逐渐溶解，最后形成透明溶液。然后再加入3mmol的四丁基溴化铵(TBAB)和4mmol的硫脲，然后将最终溶液转移至50ml内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中。置于干燥箱中，于170°C下水热反应4小吋。然后自然冷却至室温，将所得沉淀用去离子水和无水こ醇分别漂洗三遍，离心分离，于真空干燥箱内50°C干燥14小吋。将水热所得样品置于管式炉中，在氮气保护下于400°C下煅烧2小时，即可得到硫化亚锡(SnS)微米花。SnS产品的扫描电镜图见图3，图3显示SnS产品为尺寸和形貌较为均匀的微米花，平均直径为8.3 ii m。实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种季铵盐辅助络合剂合成三维硫化亚锡微米花的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：（1）将四氯化锡在搅拌下溶于去离子水中形成澄清溶液A；（2）将络合剂溶于去离子水中，得到溶液B，然后将溶液B逐滴加入到溶液A中，先生成黄色沉淀，继续滴加，最后形成透明溶液C；（3）在搅拌下将形貌和结构调节剂、硫源加入溶液C中得到溶液D；（4）将步骤（3）得到的反应体系溶液D转移到内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，置于干燥箱中，水热条件下反应4~10小时，然后自然冷却至室温，将所得沉淀用去离子水和无水乙醇分别漂洗三遍，离心分离并于真空干燥箱内50~70℃干燥10~14小时得到产品；（5）将所得产品置于管式炉中，在氮气保护下300~500℃热处理2~4小时即可得到三维硫化亚锡微米花。
【技术特征摘要】
1.一种季铵盐辅助络合剂合成三维硫化亚锡微米花的制备方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)将四氯化锡在搅拌下溶于去离子水中形成澄清溶液A; (2)将络合剂溶于去离子水中，得到溶液B，然后将溶液B逐滴加入到溶液A中，先生成黄色沉淀，继续滴加，最后形成透明溶液C ； (3)在搅拌下将形貌和结构调节剂、硫源加入溶液C中得到溶液D； (4)将步骤(3)得到的反应体系溶液D转移到内衬为聚四氟乙烯的不锈钢反应釜中，置于干燥箱中，水热条件下反应4~10小时，然后自然冷却至室温，将所得沉淀用去离子水和无水こ醇分别漂洗三遍，离心分离并于真空干燥箱内5(T70°C干燥1(T14小时得到产品； (5)将所得产品置于管式炉中，在氮气保护下30(T50(TC热处理2~4小时即可得到三维硫化亚锡微米花。2.根据权利要求1所述ー种季铵盐辅助合成三维硫化亚锡微米花的制备方法，其特征在于:步骤(1)所述的四氯化锡的加入量为锡离子的摩尔浓度为0.007~0.07mol/L。3.根据权利要求1所述ー种季铵盐辅助合成三维硫化亚锡微米花的制备方法，其特征在于:步骤(2)所述的络合剂为硫化钠。4.根据权利要求1或3所述ー种季铵...
【专利技术属性】
技术研发人员：马琳，郭海燕，徐旭耀，周晓平，
申请(专利权)人：湛江师范学院，
类型：发明
国别省市：
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