一種硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法
【專利摘要】一種硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：a、取銅棒，進(jìn)行清洗，所述清洗包括如下步驟：在超聲波條件下，依次用丙酮，乙醇，2M鹽酸，蒸餾水清洗銅棒；b、制備硫化亞銅納米玫瑰花，包括如下步驟:（1）在室溫、攪拌的條件下，取一價(jià)銀鹽溶解于蒸餾水中，獲得溶液A；（2）在室溫、攪拌的條件下，取硫源溶解于蒸餾水中，獲得溶液B；（3）取步驟a所得銅棒，向銅棒滴加溶液A和B，兩種溶液體積比為1：1，常溫條件下反應(yīng)10?720分鐘，用蒸餾水沖洗銅棒，即獲得所述硫化亞銅納米玫瑰花。本發(fā)明具有重現(xiàn)性高，材料高檢測(cè)性能,操作簡(jiǎn)便，耗能低，合成成本低等特點(diǎn)。
【專利說明】
-種硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于在銅基底上生長(zhǎng)異質(zhì)結(jié)構(gòu)制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 膽固醇在體內(nèi)具有廣泛的生理功能，但其濃度(正常的人類血清膽固醇濃度小于 5.17 ml)在許多疾病中是一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，如動(dòng)脈硬化、靜脈血栓和膽結(jié)石。因此一種快速、 準(zhǔn)確測(cè)定膽固醇的方法是非常有意義的，并且我們一直都在努力試圖開發(fā)一種可靠的膽固 醇生物傳感器。在所有的方法中，測(cè)量電流的膽固醇生物傳感器吸引了人們的興趣，因?yàn)樗?很簡(jiǎn)單、有高選擇性和低成本效益。過去，許多工作都致力于制造生物酶?jìng)鞲衅?，因?yàn)樗?高靈敏度和良好的選擇性，但是在使用過程中酶的活性會(huì)降低，由于其固有的不穩(wěn)定性和 酶的活動(dòng)容易受到抑值、溫度和有毒的化學(xué)物質(zhì)的影響，在固定過程中酶容易變性。此外， 生物酶?jìng)鞲衅鞯闹噩F(xiàn)性不是很好，需要進(jìn)一步改善。為了克服膽固醇酶?jìng)鞲衅鞯娜秉c(diǎn)，有必 要設(shè)計(jì)和制造非酶的膽固醇傳感器，它具有幾個(gè)很有吸引力的優(yōu)勢(shì)，如制造簡(jiǎn)單、成本低、 穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、不受氧的限干擾。
[0003] 近年來，隨著納米材料的不斷發(fā)展，W及在不同領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，納米尺度的半導(dǎo) 體被廣泛的研究。作為一種重要的P型半導(dǎo)體，CU2S的能帶間隙是1.2 eV，被廣泛應(yīng)用于生 物傳感器、太陽能電池、冷陰極發(fā)射體、光伏應(yīng)用。
[0004] 眾所周知，材料的形態(tài)對(duì)其性能影響很大，所W需要通過各種方法來控制合成 CU2S的大小、形狀。過去，CU2S納米材料通常是通過使用氣固反應(yīng)或表面活性劑協(xié)助的方法 制作。中國(guó)專利號(hào)CN 102807248 B就公開了一種用乙二胺來制備CU2S納米材料的制備方 法，中國(guó)專利號(hào)CN 101544395A公開了一種用醇熱發(fā)來制硫化亞銅納米材料的制備方法等， 運(yùn)些方法耗能高、反應(yīng)復(fù)雜，有的還使用了有毒的試劑，運(yùn)類工藝不能適應(yīng)現(xiàn)代納米材料的 發(fā)展。
[0005] 本發(fā)明中，通過濕化學(xué)方法合成CU2S納米晶體，是一種一個(gè)簡(jiǎn)單并且環(huán)境友好的 方法，在銅棒上合成由層狀CU2S納米片組成的CU2S納米玫瑰花，然后在抑為7.0醋酸緩沖液 中形成復(fù)合電極來實(shí)現(xiàn)非酶檢測(cè)膽固醇。據(jù)我們所知，目前還沒有使用CU2S納米片來檢測(cè) 膽固醇的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 基于W上合成的缺陷，本發(fā)明提供一種W銅棒為基底，在常溫下直接使硫化亞銅 納米片生長(zhǎng)在銅棒上，得到硫化亞銅納米玫瑰花，可用作檢測(cè)膽固醇。為了達(dá)到目的，本發(fā) 明提供的一種硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，包括W下步驟： a、 取銅棒，進(jìn)行清洗，所述清洗包括如下步驟:在超聲波條件下，依次用丙酬，乙醇，2M 鹽酸，蒸饋水清洗銅棒； b、 制備硫化亞銅納米玫瑰花，包括如下步驟： (1)在室溫、攬拌的條件下，取一價(jià)銀鹽溶解于蒸饋水中，獲得溶液A; (2) 在室溫、攬拌的條件下，取硫源溶解于蒸饋水中，獲得溶液B; (3) 取步驟a所得銅棒，向銅棒滴加溶液A和B，兩種溶液體積比為1:1，常溫條件下反應(yīng) 10-720分鐘，用蒸饋水沖洗銅棒，即獲得所述硫化亞銅納米玫瑰花，所述的一價(jià)銀鹽為 AgN〇3,所述硫源溶液均為硫化鋼溶液，所述的一價(jià)銀離子濃度為0.001-0.1M，所述的硫化 鋼溶液的濃度均為0.01-0.2 M。
[0007] 所述的一價(jià)銀離子濃度為0.05 M。
[000引所述的硫化鋼溶液的濃度均為0.1 M。
[0009] 本發(fā)明是在常溫下進(jìn)行的，耗能低，對(duì)環(huán)境無污染，符合綠色化學(xué)的十二大原則。
[0010] 本發(fā)明中用到的銅棒，由于其良好的導(dǎo)電性，低廉的價(jià)格，而可W廣泛的用于W銅 為基底的各種不同納米材料的異質(zhì)結(jié)構(gòu)電極的制備。
[0011] 本發(fā)明選擇銅棒作為基底生長(zhǎng)硫化亞銅，但是CU+來自哪里呢可能的解釋是Ag+與 化發(fā)生置換反應(yīng)生成形成Cu2+，由于自由電子在金屬銅表面有逃避的傾向，化在反應(yīng)液中 可W與銅形成原電池。如方程（1)所示，就可W形CU+，方程(2)(3)分別原電池的正極和負(fù)極 反應(yīng)方程式。
[0012]
我們稱原電池的電動(dòng)勢(shì)為E，通過能斯特方程(4)可W看到更明確的表示，其中E是標(biāo)準(zhǔn) 的氧化還原電位，Z是電子轉(zhuǎn)移的數(shù)量，QB是氧化劑和還原劑，B是化學(xué)計(jì)量數(shù)，其他符號(hào) 為通常的含義，其中Ksp(Cu2S)=2.5X10-"'6，Ksp(CuS)=6.3X10-36。反應(yīng)的吉布斯自由能 值可W根據(jù)公式(5)計(jì)算，其結(jié)果是AG<0,所W運(yùn)種反應(yīng)是可W自發(fā)完成，然后獲取產(chǎn)品。 [0013]對(duì)本發(fā)明制備的電極進(jìn)行電化學(xué)傳感性質(zhì)的檢測(cè)，在抑為7.0醋酸緩沖液中形成 復(fù)合電極來實(shí)現(xiàn)非酶檢測(cè)膽固醇。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有重現(xiàn)性高，材料高檢測(cè)性能，操作簡(jiǎn)便，耗能低，合成 成本低，適合于工業(yè)上大規(guī)模制備;所制備出的硫化亞銅納米玫瑰花擁有較大的比表面積， 作為傳感器材料可W與待測(cè)物充分接觸，使電催化反應(yīng)充分高效。
[0015] 具體實(shí)施方法 W下對(duì)本發(fā)明的制備過程，方法及電化學(xué)應(yīng)用做進(jìn)一步的說明： 實(shí)施例1 a、 銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、 帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將0.85g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.05M的硝酸銀溶液，將0.78g 硫化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.1M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2,長(zhǎng)度為4 cm清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.05M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)6小時(shí)，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物質(zhì)的銅 棒，自然驚干，即可。
[0016] 實(shí)施例2 a、銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將0.85g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.05M的硝酸銀溶液，將0.78g 硫化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.1M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2,長(zhǎng)度為4 cm清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.05M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)10分鐘，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物質(zhì)的銅 棒，自然驚干，即可。
[0017] 由于反應(yīng)時(shí)間短，只有稀疏的納米片生產(chǎn)，沒有生成玫瑰花狀硫化亞銅。
[001引實(shí)施例3 a、 銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、 帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將0.85g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.05M的硝酸銀溶液，將0.78g 硫化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.1M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2,長(zhǎng)度為4 cm清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.05M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)12小時(shí)，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物質(zhì)的銅 棒，自然驚干，即可。
[0019] 由于反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，納米片變厚且聚集在一起。
[0020] 實(shí)施例4 a、 銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、 帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將0.17g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.01M的硝酸銀溶液，將0.78g 硫化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.1M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2,長(zhǎng)度為4 cm清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.01M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)6小時(shí)，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物質(zhì)的銅 棒，自然驚干，即可。
[0021 ]所制的硫化亞銅納米玫瑰花的形貌類似于實(shí)例1。
[0022] 實(shí)施例5 a、 銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、 帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將〇.〇17g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.001M的硝酸銀溶液，將 0.78g硫化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.1M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2，長(zhǎng) 度為4 cm清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.001M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴 入0.5ml的0.1M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)6小時(shí)，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物 質(zhì)的銅棒，自然驚干，即可。
[0023] 只有一些不規(guī)則的納米片生長(zhǎng)在基底上。
[0024] 實(shí)施例6 a、 銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、 帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將1.7g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.1M的硝酸銀溶液，將0.7始硫 化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.1M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2,長(zhǎng)度為4 cm 清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.1M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴入0.5ml的 0.1M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)6小時(shí)，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物質(zhì)的銅棒， 自然驚干，即可。
[0025] 納米片會(huì)變得更厚，而且堆積在一起 實(shí)施例7 a、 銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、 帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將0.85g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.05M的硝酸銀溶液，將0.078g 硫化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.01M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2,長(zhǎng)度為4 cm清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.05M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴入0.5ml 的0.01M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)6小時(shí)，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物質(zhì)的銅 棒，自然驚干，即可。
[00%]納米片會(huì)非常短，包裹成一個(gè)小花狀 實(shí)施例8 a、 銅棒的清洗處理工序： 在超聲波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M鹽酸、蒸饋水清洗銅棒； b、 帶狀氧化銀納米陣列制備工序： 在常溫下，將0.85g硝酸銀溶解在100ml的蒸饋水里配成0.05M的硝酸銀溶液，將1.56g 硫化鋼溶解在100ml的蒸饋水中配成0.2M的硫化鋼溶液。將橫截面積為2.5 mm2,長(zhǎng)度為4 cm清洗好的銅棒，并放入小試管中，取0.5ml的0.05M硝酸銀溶液滴入試管中，再滴入0.5ml 的0.2M硫化鋼溶液，將小試管密閉，在常溫下反應(yīng)6小時(shí)，蒸饋水沖洗生長(zhǎng)有黑色物質(zhì)的銅 棒，自然驚干，即可。
[0027]納米片會(huì)非常短，包裹成一個(gè)小花狀。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： a、 取銅棒，進(jìn)行清洗，所述清洗包括如下步驟:在超聲波條件下，依次用丙酮，乙醇，2M 鹽酸，蒸餾水清洗銅棒； b、 制備硫化亞銅納米玫瑰花，包括如下步驟： (1) 在室溫、攪拌的條件下，取一價(jià)銀鹽溶解于蒸餾水中，獲得溶液A; (2) 在室溫、攪拌的條件下，取硫源溶解于蒸餾水中，獲得溶液B; (3) 取步驟a所得銅棒，向銅棒滴加溶液A和B，兩種溶液體積比為1:1，常溫條件下反應(yīng) 10-720分鐘，用蒸餾水沖洗銅棒，即獲得所述硫化亞銅納米玫瑰花。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于:所述的一價(jià)銀 鹽為AgN〇3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于:所述硫源溶液 均為硫化鈉溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于:所述的一價(jià)銀 離子濃度為0.001-0.1M。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于:所述的硫化鈉 溶液的濃度均為0.01-0.2 M。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于:所述的一價(jià)銀 離子濃度為0.05 M。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的硫化亞銅納米玫瑰花的制備方法，其特征在于:所述的硫化鈉 溶液的濃度均為0.1 M。
【文檔編號(hào)】C01G3/12GK106082305SQ201610433805
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年6月18日
【發(fā)明人】徐天林
【申請(qǐng)人】合肥松雷信息科技有限公司