一種斜方晶系硫化亞鎳納米晶的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于納米晶合成方法領(lǐng)域，具體涉及一種斜方晶系硫化亞鎳Ni9S8納米晶的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]硫化物納米晶具有許多重要的物理化學(xué)性質(zhì)，被廣泛應(yīng)用于光學(xué)、催化、磁學(xué)、傳感、醫(yī)療、潤(rùn)滑和電池等領(lǐng)域。目前，對(duì)于納米晶的大部分研究工作都集中在CdSe、CdS、PbS和PbSe等半導(dǎo)體納米晶的合成、光學(xué)特性以及光電器件和生物標(biāo)記方面。鎳的硫化物作為過(guò)渡金屬硫化物，是重要的無(wú)機(jī)功能材料，具有較強(qiáng)的微波吸收效能和很強(qiáng)的磁熱效應(yīng)。鎳的硫化物包含多種相:Ni3S2、Ni3+xS、Ni4S3+x、Ni6S5、Ni7S6、Ni9Ss、Ni3S4和 NiS 等。目前，鎳的硫化物納米晶通常采用水熱法、溶劑熱法和溶劑法進(jìn)行制備，如錢(qián)毅泰小組和謝毅小組，利用水熱法制備不同形貌的鎳的硫化物納米晶。Cu2S納米晶體的合成較為普遍，例如Korgel等人通過(guò)兩相法采用膠體化學(xué)方式合成單分散的Cu2S納米晶體，該方法簡(jiǎn)便，制得的Cu2S納米晶體形貌整齊。但很少有文獻(xiàn)報(bào)道通過(guò)兩相法制備斜方晶系硫化亞鎳(Ni9S8)納米晶。通過(guò)操作簡(jiǎn)便、設(shè)備要求簡(jiǎn)單的兩相法，使用來(lái)源廣泛的原料制備斜方晶系硫化亞鎳(Ni9S8)納米晶具有非常重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種利用兩相法制備斜方晶系硫化亞鎳(Ni9S8)納米晶的方法，該方法不需要苛刻的設(shè)備及反應(yīng)條件，操作安全簡(jiǎn)便，原料廉價(jià)易得。
[0004]本發(fā)明涉及一種斜方晶系硫化亞鎳Ni9S8納米晶的制備方法，其包括以下步驟:
[0005](I)將下層為含有無(wú)機(jī)鎳化合物的水層、上層為脂肪族硫醇的油層的兩相物在密閉反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)，使油層中的脂肪族硫醇與水層中的鎳離子在油水界面處發(fā)生反應(yīng)，得到反應(yīng)液；
[0006](2)將上述反應(yīng)液冷卻至室溫，向其中加入沉淀劑，待沉淀析出后分離干燥得到斜方晶系硫化亞銀納米晶。
[0007]制得的所述斜方晶系硫化亞鎳納米晶具有均勻形貌，其中所述脂肪族硫醇同時(shí)作為硫源、配體和還原體。優(yōu)選地，析出的沉淀經(jīng)過(guò)陳化后再通過(guò)離心分離得到目標(biāo)產(chǎn)物。
[0008]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述脂肪族硫醇為辛硫醇、十二硫醇或十八硫醇中的一種。
[0009]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述無(wú)機(jī)鎳化合物為硫酸鎳、硝酸鎳和醋酸鎳中的一種。
[0010]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟(I)中反應(yīng)溫度為180?220°C。
[0011]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，步驟⑴中反應(yīng)時(shí)間為5?40h。
[0012]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，在所述兩相物中所述水層與所述油層的體積比為(2-20)
[0013]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述無(wú)機(jī)鎳化合物的摩爾濃度為0.5-lmol/Lo
[0014]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述沉淀劑為乙醇、異丙醇或丙酮中的一種。所述沉淀劑還可以是其他極性物質(zhì)。
[0015]在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案中，其還包括將得到的所述沉淀用氯仿洗滌的過(guò)程。氯仿洗滌的目的是將附著在沉淀表面的脂肪族硫醇有機(jī)配體溶解掉，得到更加純凈的目標(biāo)產(chǎn)物。在洗滌之后再用沉淀劑沉淀得到純化后產(chǎn)物。根據(jù)需要，可以重復(fù)洗滌-沉淀-洗滌的步驟，反復(fù)進(jìn)行純化。
[0016]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明取得了以下有益效果:
[0017]本發(fā)明的制備方法通過(guò)一步反應(yīng)即可制得斜方晶系硫化亞鎳Ni9S8納米晶，不用事先制備前驅(qū)體，選用來(lái)源廣泛的無(wú)機(jī)鎳化合物作為鎳前驅(qū)體，選用脂肪族硫醇作為硫的前驅(qū)體，同時(shí)脂肪族硫醇還可以作為納米晶表面的配體和還原劑，直接加熱反應(yīng)就可以得到硫化亞鎳(Ni9S8)納米晶。本發(fā)明的制備方法采用兩相法，所使用的原料廉價(jià)易得、設(shè)備工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、操作安全簡(jiǎn)便且重復(fù)性好，具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是實(shí)施例1中得到的硫化亞鎳(Ni9S8)納米晶的X射線粉末衍射圖譜。
[0019]圖2是實(shí)施例1中得到的硫化亞鎳(Ni9S8)納米晶的透射電子顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步詳述本發(fā)明。實(shí)施例僅用于舉例說(shuō)明本發(fā)明，不用于限制本發(fā)明。
[0021]實(shí)施例1
[0022]在50毫升燒瓶中加入20毫升去離子水和I毫摩爾硝酸鎳，磁力攪拌20分鐘，移至50毫升反應(yīng)釜內(nèi)襯后，加入I毫升十二硫醇。反應(yīng)釜密閉后，在電熱鼓風(fēng)干燥箱中于190°C下反應(yīng)20小時(shí)。反應(yīng)完畢后自然冷卻至室溫，向反應(yīng)液中加入乙醇進(jìn)行沉淀，經(jīng)過(guò)陳化和離心分離后，將所得樣品在70°C下的真空干燥箱中真空干燥6小時(shí)，得到斜方晶系硫化亞鎳納米晶粉末。
[0023]圖1和圖2分別是本實(shí)例所制備的硫化亞鎳(Ni9S8)納米晶的X射線粉末衍射圖譜和透射電鏡照片。將圖1與標(biāo)準(zhǔn)卡片對(duì)照可見(jiàn)產(chǎn)物具有硫化亞鎳特征峰。由圖2可以看出產(chǎn)物具有均勻形貌。
[0024]實(shí)施例2
[0025]在50毫升燒瓶中加入20毫升去離子水和I毫摩爾硝酸鎳，磁力攪拌20分鐘，移至50毫升反應(yīng)釜內(nèi)襯后，加入5毫升十二硫醇，其余操作均同實(shí)施例1。
[0026]實(shí)施例3
[0027]在50毫升燒瓶中加入20毫升去離子水和I毫摩爾硝酸鎳，磁力攪拌20分鐘，移至50毫升反應(yīng)釜內(nèi)襯后，加入2毫升辛硫醇，在200°C反應(yīng)10小時(shí)，其余操作均同實(shí)施例1o
[0028]實(shí)施例4
[0029]在50毫升燒瓶中加入20毫升去離子水和0.5mmol硫酸鎳，磁力攪拌20分鐘，移至50毫升反應(yīng)釜內(nèi)襯后，加入5毫升十八硫醇，反應(yīng)10小時(shí)，其余操作均同實(shí)施例1。
[0030]實(shí)施例5
[0031]在50 _升燒瓶中加入20暈升去尚子水和0.5mmol硝酸鎳，磁力攪拌20分鐘，移至50毫升反應(yīng)釜內(nèi)襯后，加入2毫升十二硫醇，其余操作均同實(shí)施例1。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種斜方晶系硫化亞鎳Ni9S8納米晶的制備方法，其特征在于，其包括以下步驟:(I)將下層為含有無(wú)機(jī)鎳化合物的水層、上層為脂肪族硫醇的油層的兩相物在密閉反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)，使油層中的脂肪族硫醇與水層中的鎳離子在油水界面處發(fā)生反應(yīng)，得到反應(yīng)液；(2)將上述反應(yīng)液冷卻至室溫，向其中加入沉淀劑，待沉淀析出后分離干燥得到斜方晶系硫化亞銀Ni9S8納米晶。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述脂肪族硫醇為辛硫醇、十二硫醇或十八硫醇中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)鎳化合物為硫酸鎳、硝酸鎳和醋酸鎳中的一種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中反應(yīng)溫度為180?220°C。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(I)中反應(yīng)時(shí)間為5?40h。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述兩相物中所述水層與所述油層的體積比為(2-20):1。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無(wú)機(jī)鎳化合物的摩爾濃度為0.5-lmol/L08.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述沉淀劑為乙醇、異丙醇或丙酮中的一種。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，其還包括將得到的所述沉淀用氯仿洗滌的過(guò)程。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公布了一種斜方晶系硫化亞鎳Ni9S8納米晶的制備方法，屬于納米晶合成方法技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：(1)將下層為含有無(wú)機(jī)鎳化合物的水層、上層為脂肪族硫醇的油層的兩相物在密閉反應(yīng)釜中加熱反應(yīng)，使油層中的脂肪族硫醇與水層中的鎳離子在油水界面處發(fā)生反應(yīng)，得到反應(yīng)液；(2)將上述反應(yīng)液冷卻至室溫，向其中加入沉淀劑，待沉淀析出后分離干燥得到斜方晶系硫化亞鎳納米晶。本發(fā)明的制備方法采用兩相法制備斜方晶系硫化亞鎳Ni9S8納米晶，所使用的原料廉價(jià)易得、設(shè)備工藝簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、操作安全簡(jiǎn)便且重復(fù)性好，具有良好的發(fā)展和應(yīng)用前景。
【IPC分類(lèi)】B82Y30/00, C01G53/11
【公開(kāi)號(hào)】CN105060353
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510416492
【發(fā)明人】王廣勝
【申請(qǐng)人】北京新怡源環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月15日