CN100455508C - 一种制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法 - Google Patents
一种制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100455508C CN100455508C CNB2007100676809A CN200710067680A CN100455508C CN 100455508 C CN100455508 C CN 100455508C CN B2007100676809 A CNB2007100676809 A CN B2007100676809A CN 200710067680 A CN200710067680 A CN 200710067680A CN 100455508 C CN100455508 C CN 100455508C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sonic oscillation
- solution
- deionized water
- filter
- water rinsing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 10
- 229910021392 nanocarbon Inorganic materials 0.000 title claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims abstract description 15
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 10
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 25
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 20
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 20
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 10
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 claims description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 claims description 5
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 5
- ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N acetic acid;zinc Chemical group [Zn].CC(O)=O.CC(O)=O ZOIORXHNWRGPMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L cadmium dichloride Chemical compound Cl[Cd]Cl YKYOUMDCQGMQQO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000004246 zinc acetate Substances 0.000 claims description 4
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 claims description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 6
- -1 ZnS Chemical compound 0.000 abstract description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 2
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 abstract 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 abstract 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 abstract 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 abstract 1
- YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Chemical compound CC(N)=S YUKQRDCYNOVPGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N thioacetamide Natural products CC(N)=O DLFVBJFMPXGRIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000002525 ultrasonication Methods 0.000 abstract 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 5
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000001443 photoexcitation Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种硫化物如ZnS、CdS、PbS在超声粉碎及水域条件下包覆表面改性多壁碳纳米管的方法。碳纳米管在30wt%的硝酸溶液中浸泡超声纯化处理，过滤水洗后分别在浓氨水、乙二胺四乙酸溶液中浸泡超声处理，过滤水洗然后干燥。碳纳米管、金属盐和硫代乙酰胺三者按比例制成混合溶液并在40℃～50℃水域中超声处理2h，过滤冲洗干燥后得到产物。本发明提供的制备方法简单，反应温度低，产量高且效果好，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种在水域超声条件下制备ZnS、CdS、PbS等金属硫化物包覆碳纳米管的方法。
背景技术
碳纳米管由于具有优异且独一无二的机械、热学和电学性能而一直成为国内外研究的热点。对碳纳米管进行表面改性可以在其表面接上有机、无机或生物官能团，从而可以大大拓展碳纳米管的应用领域。近年来，在碳纳米管表面包覆一维纳米半导体成为研究的热门领域。II-VI族金属硫化物是重要的半导体材料，在碳纳米管表面均匀包覆一层半导体硫化物，当其晶粒尺寸达到纳米级时具有量子尺寸效应和易光致激发等诸多优异特点。该复合材料可望应用领域十分广泛，如光纤通信、发光二极管和光电电池等。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单的制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法。
本发明的制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法，步骤如下：
1)将碳纳米管在质量浓度为30wt％的硝酸溶液中浸泡超声振荡1～2h，过滤并用去离子水冲洗至PH＝7；
2)将经上述处理的碳纳米管在氨水中超声振荡1～2h，过滤，用去离子水冲洗至中性，再在摩尔浓度为0.1～0.2mol/L的乙二胺四乙酸溶液中超声振荡1～2h，过滤，依次用氨水、去离子水冲洗，真空干燥；
3)将步骤2)得到的碳纳米管在浓度为0.03～0.07mol/L的金属盐溶液中超声振荡，然后加入浓度为0.01～0.05mol/L的硫代乙酰胺溶液，搅拌成混合液，将混合液在40℃～50℃水域中超声振荡处理，过滤，去离子水冲洗，干燥，得到最终产物。
本发明中，所说的金属盐可以是醋酸锌、氯化镉或硝酸铅。氨水采用市售商品。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的制备方法简单，反应温度低，产量高且效果好，易于工业化生产。
附图说明
图1为所制备的ZnS包覆碳纳米管的透射电镜图(TEM)；
图2为所制备的ZnS包覆碳纳米管的XRD图；
图3为所制备的CdS包覆碳纳米管的透射电镜图(TEM)；
图4为所制备的CdS包覆碳纳米管的XRD图；
图5为所制备的PbS包覆碳纳米管的透射电镜图(TEM)；
图6为所制备的PbS包覆碳纳米管的XRD图；
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明。
实施例1：
1)将0.05g碳纳米管在质量浓度为30wt％的硝酸溶液中浸泡超声振荡1h，过滤并用去离子水冲洗至PH＝7；
2)将经上述处理的碳纳米管在氨水中超声振荡1h，过滤，用去离子水冲洗至中性，再在摩尔浓度为0.1mol/L的乙二胺四乙酸溶液中超声振荡1h，过滤，先用氨水、再用去离子水冲洗，真空干燥；
3)将步骤2)得到的碳纳米管在浓度为0.05mol/L的醋酸锌溶液中超声振荡30min。然后加入浓度为0.01mol/L的硫代乙酰胺溶液，激烈搅拌0.5h形成混合液，将混合液在40℃水域中超声振荡处理2h，过滤并去离子水反复冲洗，在60℃真空烘箱中干燥，得到最终产物。
图1为所制备的ZnS包覆碳纳米管的透射电镜图(TEM)；图2为所制备的ZnS包覆碳纳米管的XRD图；
实施例2：
1)将0.05g碳纳米管在质量浓度为30wt％的硝酸溶液中浸泡超声振荡2h，过滤并用去离子水冲洗至PH＝7；
2)将经上述处理的碳纳米管在氨水中超声振荡2h，过滤，用去离子水冲洗至中性，再在摩尔浓度为0.2mol/L的乙二胺四乙酸溶液中超声振荡2h，过滤，先用氨水、再用去离子水冲洗，真空干燥；
3)将步骤2)得到的碳纳米管在浓度为0.03mol/L的醋酸锌溶液中超声振荡30min。然后加入浓度为0.03mol/L的硫代乙酰胺溶液，激烈搅拌0.5h形成混合液，将混合液在50℃水域中超声振荡处理2h，过滤并去离子水反复冲洗，在60℃真空烘箱中干燥，得到最终产物。
图3为所制备的CdS包覆碳纳米管的透射电镜图(TEM)；图4为所制备的CdS包覆碳纳米管的XRD图；
实施例3：
1)将0.05g碳纳米管在质量浓度为30wt％的硝酸溶液中浸泡超声振荡2h，过滤并用去离子水冲洗至PH＝7；
2)将经上述处理的碳纳米管在氨水中超声振荡2h，过滤，用去离子水冲洗至中性，再在摩尔浓度为0.2mol/L的乙二胺四乙酸溶液中超声振荡2h，过滤，先用氨水、再用去离子水冲洗，真空干燥；
3)将步骤2)得到的碳纳米管在浓度为0.07mol/L的硝酸铅溶液中超声振荡30min。然后加入浓度为0.05mol/L的硫代乙酰胺溶液，激烈搅拌0.5h形成混合液，将混合液在50℃水域中超声振荡处理2h，过滤并去离子水反复冲洗，在60℃真空烘箱中干燥，得到最终产物。
图5为所制备的PbS包覆碳纳米管的透射电镜图(TEM)；图6为所制备的PbS包覆碳纳米管的XRD图。
Claims (2)
1.一种制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法，步骤如下：
1)将碳纳米管在质量浓度为30％的硝酸溶液中浸泡超声振荡1～2h，过滤并用去离子水冲洗至PH＝7；
2)将经上述处理的碳纳米管在氨水中超声振荡1～2h，过滤，用去离子水冲洗至中性，再在摩尔浓度为0.1～0.2mol/L的乙二胺四乙酸溶液中超声振荡1～2h，过滤，依次用氨水、去离子水冲洗，真空干燥；
3)将步骤2)得到的碳纳米管在浓度为0.03～0.07mol/L的金属盐溶液中超声振荡，然后加入浓度为0.01～0.05mol/L的硫代乙酰胺溶液，搅拌成混合液，将混合液在40℃～50℃水浴中超声振荡处理，过滤，去离子水冲洗，干燥，得到最终产物。
2.根据权利要求1所述的制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法，其特征是所说的金属盐为醋酸锌、氯化镉或硝酸铅。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100676809A CN100455508C (zh) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | 一种制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100676809A CN100455508C (zh) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | 一种制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101049924A CN101049924A (zh) | 2007-10-10 |
| CN100455508C true CN100455508C (zh) | 2009-01-28 |
Family
ID=38781563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100676809A Expired - Fee Related CN100455508C (zh) | 2007-03-29 | 2007-03-29 | 一种制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100455508C (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101289180B (zh) * | 2008-05-23 | 2010-06-09 | 浙江大学 | 碳纳米管上串ZnS纳米球的制备方法 |
| CN101581687B (zh) * | 2009-06-24 | 2012-05-30 | 中南大学 | 一种硫化镉包覆碳纳米管气敏材料及气敏元件的制造方法 |
| CN101624175B (zh) * | 2009-07-30 | 2011-11-30 | 燕山大学 | 硫化镉/多壁碳纳米管壳芯异质结构的可控合成方法 |
| CN102241396B (zh) * | 2011-03-22 | 2013-03-06 | 上海师范大学 | 一种碳纳米管/树枝状化合物/纳米粒子复合材料及其制备方法 |
| CN103614137A (zh) * | 2013-11-22 | 2014-03-05 | 天津大学 | PbSxSe1-x量子点/碳纳米管复合材料及制备 |
| CN104240970B (zh) * | 2014-07-23 | 2017-02-01 | 南京工业大学 | 一种原位制备α‑硫化镍与碳的纳米棒状复合材料的方法 |
| CN104607208A (zh) * | 2014-12-19 | 2015-05-13 | 华南理工大学 | 一种硫化锌镉/铜改性碳纳米管复合物及其制法与应用 |
| CN106082166B (zh) * | 2016-06-12 | 2018-01-16 | 沈阳化工大学 | 一种金属硫化物包覆单壁碳纳米管纳米电缆及其合成方法 |
| CN107983272A (zh) * | 2016-10-26 | 2018-05-04 | 中国科学院化学研究所 | 硫化物包覆型颗粒及其制备方法与应用 |
| CN106449183A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-02-22 | 重庆汉岳科技发展有限公司 | 一种碳纳米管基超级电容器电极材料的制备方法 |
| CN107381620A (zh) * | 2017-08-07 | 2017-11-24 | 中国科学技术大学 | 一种硫化锌/二乙烯三胺杂化及硫化锌超薄纳米带及其制备方法 |
| CN107759832A (zh) * | 2017-11-11 | 2018-03-06 | 蚌埠承永玻璃制品有限公司 | 一种复合填料的制备工艺 |
| CN108502870B (zh) * | 2018-05-25 | 2019-09-20 | 湖南大学 | 改性碳纳米管材料及其制备方法和应用 |
| CN110510865B (zh) * | 2019-08-29 | 2022-01-25 | 上海理工大学 | 一种在微纳光纤表面制备的单层二维材料及其光活化方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20050046335A1 (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-03 | Industrial Technology Research Institute | Anode plate for a field emission display device |
| CN1590290A (zh) * | 2003-08-29 | 2005-03-09 | 中国科学院化学研究所 | 稀土氧化物包覆的碳纳米管及其制备方法和用途 |
| CN1613918A (zh) * | 2004-09-17 | 2005-05-11 | 浙江大学 | 一种硫化钼包覆碳纳米管的复合纳米管的水热合成方法 |
| JP2005126833A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Teijin Ltd | 全芳香族縮合系高分子により被覆された炭素繊維 |
-
2007
- 2007-03-29 CN CNB2007100676809A patent/CN100455508C/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1590290A (zh) * | 2003-08-29 | 2005-03-09 | 中国科学院化学研究所 | 稀土氧化物包覆的碳纳米管及其制备方法和用途 |
| US20050046335A1 (en) * | 2003-09-02 | 2005-03-03 | Industrial Technology Research Institute | Anode plate for a field emission display device |
| JP2005126833A (ja) * | 2003-10-21 | 2005-05-19 | Teijin Ltd | 全芳香族縮合系高分子により被覆された炭素繊維 |
| CN1613918A (zh) * | 2004-09-17 | 2005-05-11 | 浙江大学 | 一种硫化钼包覆碳纳米管的复合纳米管的水热合成方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| MoS2纳米管包覆单壁碳纳米管束的制备. 宋旭春等.无机化学学报，第21卷第5期. 2005 |
| MoS2纳米管包覆单壁碳纳米管束的制备. 宋旭春等.无机化学学报，第21卷第5期. 2005 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101049924A (zh) | 2007-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100455508C (zh) | 一种制备金属硫化物包覆碳纳米管的方法 | |
| CN100575245C (zh) | 一种制备碳纳米管/CdS纳米花复合材料的方法 | |
| CN107324396B (zh) | 一种基于氧化铁掺杂石墨相氮化碳复合材料的制备方法 | |
| CN104831534A (zh) | 一种超疏水超亲油布料制备方法 | |
| CN110078126B (zh) | 不同形貌的固载型三氧化钨纳米材料及其制备方法和应用 | |
| CN106732668A (zh) | 一种花状二硫化钼/氧化铜复合纳米材料的水热制备方法 | |
| CN107572497A (zh) | 氮掺杂等级孔碳材料的制备方法 | |
| CN105463828B (zh) | 一种在涤纶织物上负载二氧化钛纳米线的方法 | |
| CN106241780A (zh) | 一种以木质素为原料制备石墨烯的方法 | |
| CN104014355B (zh) | 一种纳米片与颗粒复合结构可见光催化剂及其制备方法 | |
| CN109437156A (zh) | 一种氮掺杂碳纳米管的制备方法 | |
| CN101249959A (zh) | 一种具有大比表面积的碳/碳复合纳米管材料及其制备方法 | |
| CN101976611A (zh) | TiO2纳米线阵列薄膜光阳极及其制备方法 | |
| CN100549106C (zh) | 一种制备纳米ZnS包覆碳纳米管的方法 | |
| CN105044180A (zh) | 一种异质结光电极的制备方法和用途 | |
| CN100360420C (zh) | 水热分解生长纳米管型氧化锌的方法 | |
| CN106504902A (zh) | 一种CuO@MnO2核壳结构多孔纳米线材料及其制备方法 | |
| WO2017113563A1 (zh) | 一种基于层级组装的硅-二氧化钛-聚吡咯三维仿生复合材料及应用 | |
| CN108930041A (zh) | 一种TiO2量子点/氮化碳/凹凸棒石复合材料的制备方法及其在光阴极防腐中的应用 | |
| CN106750278A (zh) | 改性聚苯胺接枝功能化石墨烯复合硫化镉量子点的制备方法 | |
| CN109133169B (zh) | 一种钒酸铋及其制备方法和应用 | |
| CN107511145A (zh) | 一种纳米粒子堆积的玉米棒状等级结构钒酸铋材料及其制备方法 | |
| CN111229318B (zh) | 一种超疏水性铜基原位复合催化剂及其制备方法与应用 | |
| CN105198004B (zh) | 一种Fe3O4‑SnO2纳米复合材料及其制备方法 | |
| CN111686810A (zh) | 一种层层自组装GQDs/3D-G/PANI复合薄膜的制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20090128 Termination date: 20120329 |