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二維晶體及其制備方法

文檔序號:9409114閱讀:494來源:國知局
二維晶體及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種二維晶體及其制備方法,特別是涉及一種SrCuSiA。二維晶體及 其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] SrCuSiA。具有跟古老的顏料埃及藍(CaCuSi401Q)和漢藍(BaCuSi401Q)類似的晶 體結(jié)構(gòu),同屬于堿土硅酸銅鹽族化合物。近些年人們驚奇地發(fā)現(xiàn)它跟埃及藍和漢藍一樣,也 是一種具有較強近紅外發(fā)光的無機材料,發(fā)光峰位位于~950nm,非常有望應(yīng)用于太陽能電 池、光學(xué)傳感等領(lǐng)域。
[0003] 喬治亞大學(xué)的Darrah等人發(fā)現(xiàn),埃及藍和漢藍這類既古老又新穎的近紅外光學(xué) 材料能被剝離成二維層狀晶體并保持其近紅外光學(xué)特性。這表明這種"古老"的材料在目 前先進的近紅外生物成像、近紅外LED(尤其是通訊領(lǐng)域)以及安全油墨等領(lǐng)域具有巨大的 應(yīng)用潛力。
[0004] 但是,目前還沒有關(guān)于SrCuSiA。這種二維晶體及其制備方法的報道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供了一種SrCuSiA。二維晶體及其制備方法,本方法簡單、高 效,耗時短,利于大規(guī)模制備。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0007] -、一種SrCuSiA。二維晶體:
[0008] 其分子主要是由Sr、Cu、Si、0原子以1:1:4:10的摩爾配比組成。
[0009] 所述的SrCuSi^。二維晶體是二維層狀單晶。
[0010] 所述的SrCuSi^。二維晶體是由SrCuSiA。三維晶體使用酸溶液剝離制備得到。
[0011] 二、一種SrCuSi^。二維晶體的制備方法:
[0012] 使用酸溶液剝離SrCuSi^。三維晶體,制備得到SrCuSi及。二維晶體。
[0013] 所述的SrCuSiWi。二維晶體是二維層狀單晶。
[0014] 所述的酸溶液為鹽酸、硝酸或硫酸溶液。
[0015] 所述方法具體是:
[0016] 1)將SrCuSiA。晶體加入酸溶液中,水浴中超聲處理30~120分鐘,然后靜置;
[0017] 2)取上層2/3清液,進行離心處理,離心的轉(zhuǎn)速為8000~15000轉(zhuǎn)/分鐘,時間 5~10分鐘;
[0018] 3)去離子水清洗2~3次,得到二維層狀SrCuSiA。晶體。
[0019] 優(yōu)選地,所述的步驟1)中的酸溶液若為鹽酸,其濃度為1~12摩爾/升。
[0020] 優(yōu)選地,所述的步驟1)中的酸溶液若為硝酸,其濃度為3~14. 4摩爾/升。
[0021] 優(yōu)選地,所述的步驟1)中的酸溶液若為硫酸,其濃度為3~18摩爾/升。
[0022] 本發(fā)明的有益效果是:
[0023] 本發(fā)明制備得到二維層狀SrCuSi^。單晶,制備時間周期短,可快速得到二維單晶 體,制備條件簡單、易控制、成本低,利于大規(guī)模制備。
【附圖說明】
[0024] 圖1為實施例1對應(yīng)的SrCuSiA。二維單晶的透射電鏡照片和對應(yīng)樣品的電子衍 射圖案。
[0025] 圖2為實施例2對應(yīng)的SrCuSiA。二維單晶的透射電鏡照片和對應(yīng)樣品的電子衍 射圖案。
[0026] 圖3為實施例3對應(yīng)的SrCuSiA。二維單晶的透射電鏡照片和對應(yīng)樣品的電子衍 射圖案。
【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0028] 本發(fā)明制備二維層狀SrCuSiA。單晶的原理是:SrCuSiA。晶體結(jié)構(gòu)為平面四配 位的Cu2+離子連接[Si04]四面體,層間靠Sr2+離子較弱的庫倫力連接,因此在酸溶液和超 聲波的共同作用下會發(fā)生層間剝離而得到層狀二維晶體。
[0029] 本發(fā)明的具體實施例如下:
[0030] 表1列出了本發(fā)明的6個實施例的酸溶液的濃度、超聲處理時間。附圖1、2、3分別 為實施例1、2、3對應(yīng)的SrCuSiA。二維單晶的透射電鏡照片和對應(yīng)樣品的電子衍射圖案, 由圖中可知制備得到的是SrCuSiWi。二維單晶。
[0031] 本發(fā)明實施例1~6按照以下方法實施:
[0032] 根據(jù)實施例1~6將0. 15g的SrCuSiWi。晶體加入對應(yīng)濃度的20ml酸溶液中,超 聲處理,靜置5~24小時,一般采用靜置12小時,取上層清液2/3離心,去離子水清洗2~ 3次,一般采用3次,得到二維層狀SrCuSiA。單晶。
[0033] 表 1
[0034]
[0036] 由實施例可見,本發(fā)明可制備得到二維層狀SrCuSiA。單晶,制備時間周期至多為 24小時,一般可一天或者幾小時內(nèi)就制備得到,大大縮短實驗和生產(chǎn)周期,具有易控制、成 本低、效率高的突出顯著技術(shù)效果。
[0037] 上述具體實施例用來解釋說明本發(fā)明,而不是對本發(fā)明進行限制,在本發(fā)明的精 神和權(quán)利要求的保護范圍內(nèi),對本發(fā)明作出的任何修改和改變,都落入本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種3冗1^401。二維晶體,其特征是:其分子主要是由3^(:11、31、0原子以1 :1:4:10 的摩爾配比組成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SrCuSi A。二維晶體,其特征是:所述的SrCuSi A。二維 晶體是二維層狀單晶。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種SrCuSi A。二維晶體,其特征是:所述的SrCuSi A。二維 晶體是由SrCuSi4O1。二維晶體使用酸溶液剝尚制備得到。4. 一種SrCuSi W1。二維晶體的制備方法,其特征是:使用酸溶液剝離SrCuSi W1。三維晶 體,制備得到SrCuSi4O1。二維晶體。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種SrCuSi W1。二維晶體的制備方法,其特征是: 所述的SrCuSi4O1。二維晶體是二維層狀單晶。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種SrCuSi A。二維晶體的制備方法,其特征是:所述的酸溶 液為鹽酸、硝酸或硫酸溶液。7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種SrCuSi A。二維晶體的制備方法,其特征是所述方法具 體是: 1) 將SrCuSi4O1。晶體加入酸溶液中,水浴中超聲處理30~120分鐘,然后靜置; 2) 取上層2/3清液,進行離心處理,離心的轉(zhuǎn)速為8000~15000轉(zhuǎn)/分鐘,時間5~ 10分鐘; 3) 去離子水清洗2~3次,得到二維層狀SrCuSi4O1。晶體。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種SrCuSi辦。二維晶體的制備方法,其特征在于:所述的步 驟1)中的酸溶液若為鹽酸,其濃度為1~12摩爾/升。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種SrCuSi辦。二維晶體的制備方法,其特征在于:所述的步 驟1)中的酸溶液若為硝酸,其濃度為3~14. 4摩爾/升。10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種SrCuSi A。二維晶體的制備方法,其特征在于:所述的 步驟1)中的酸溶液若為硫酸,其濃度為3~18摩爾/升。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種SrCuSi4O10二維晶體及其制備方法。其分子主要是由Sr、Cu、Si、O元素以1:1:4:10的摩爾配比組成,其晶體是二維層狀單晶;使用酸溶液剝離SrCuSi4O10三維晶體,制備得到SrCuSi4O10二維晶體;具體是將SrCuSi4O10晶體加入酸溶液中,水浴中超聲處理,然后靜置;取上層清液,進行離心處理,再用去離子水清洗,得到二維層狀SrCuSi4O10晶體。本發(fā)明的制備方法具有簡單、高效、成本低、利于大規(guī)模制備的優(yōu)點。
【IPC分類】C01B33/20
【公開號】CN105129808
【申請?zhí)枴緾N201510514948
【發(fā)明人】郭強兵, 劉小峰, 邱建榮
【申請人】浙江大學(xué)
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月20日
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