CN100500617C - 一种制备氧化锌/硫化物核壳纳米结构的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的制备氧化锌/硫化物核壳纳米结构的方法,步骤如下:1)将氧化锌纳米棒、硫粉和金属氯化物同时加入到四氢呋喃中,超声分散,得到混合溶液,2)将硼氢化钠超声分散在四氢呋喃中,滴入步骤1)制得的混合溶液中,反应0.5~3h,离心、干燥,即可。本发明利用硼氢化钠、硫粉以及金属氯化物的化学反应可以使硫化物吸附在氧化锌纳米棒的表面,得到核壳纳米结构,制备工艺简单,产量大,采用本发明方法可以制备多种氧化锌/硫化物核壳纳米结构。
Description
技术领域
本发明涉及制备氧化锌/硫化物核壳纳米结构的方法。
背景技术
氧化锌是一种重要的宽禁带半导体材料,它的纳米材料被广泛应用于发光二极管、气敏传感器、紫外探测器等光电子领域。近年来,由于氧化锌基复合材料不仅继承氧化锌本身优越的性能,而且在发光和气敏传感器等领域显示许多新的性能,从而受到广泛的关注。众所周知,硫化物也是一类重要的半导体材料,它们被广泛的应用于太阳能电池、发光二极管、探测器等光电子领域。因此作为两种材料的结合体,氧化锌/硫化物核壳纳米结构预期会显示出新的或优越的性能。目前,制备氧化锌/硫化物核壳纳米结构的方法有高温气相沉积和声化学法。但是上述两种方法需要较高的反应温度、较为复杂的化学反应,不具有普遍性。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、室温下大量制备氧化锌/硫化物核壳纳米结构的方法。
本发明的制备氧化锌/硫化物核壳纳米结构的方法,包括以下步骤:
1)将氧化锌纳米棒、硫粉和金属氯化物同时加入到四氢呋喃中,超声分散,得到混合溶液,氧化锌纳米棒、硫粉和金属氯化物的摩尔比为0.1~10∶0.1~10∶1;
2)将0.5毫摩尔、2毫摩尔或5毫摩尔硼氢化钠超声分散在100毫升四氢呋喃中,硼氢化钠与金属氯化物的摩尔比为0.1~10∶1;
3)将步骤2)制得的混合溶液滴入步骤1)制得的混合溶液中,并反应0.5~3h;
4)反应结束,离心、干燥,得到氧化锌/硫化物核壳纳米结构。
上述的金属氯化物可以是氯化镉、氯化锌、氯化铜或氯化铅。
本发明的有益效果在于:
制备工艺简单,产量大,利用硼氢化钠、硫粉以及金属氯化物的化学反应可以使硫化物吸附在氧化锌纳米棒的表面,易得到核壳纳米结构,质量好;采用本发明方法可以制备多种氧化锌/硫化物核壳纳米结构。
附图说明
图1是氧化锌/硫化镉核壳纳米结构的扫描电镜照片;
图2是氧化锌/硫化镉核壳纳米结构的透射电镜照片;
图3是氧化锌/硫化锌核壳纳米结构的扫描电镜照片;
图4是氧化锌/硫化锌核壳纳米结构的透射电镜照片。
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
将5毫摩尔氧化锌纳米棒、5毫摩尔硫粉和0.5毫摩尔氯化镉加入100毫升四氢呋喃中,并超声1小时。然后将5毫摩尔硼氢化钠超声分散在100毫升四氢呋喃中。接着将硼氢化钠和四氢呋喃的混合溶液滴入上述溶液中,并反应0.5h。反应结束后将获得的溶液离心、干燥,得到氧化锌/硫化镉核壳纳米结构。图1和图2分别是氧化锌/硫化镉核壳纳米结构的扫描电镜和透射电镜照片。由图可见,氧化锌核的直径为30~50nm,硫化镉壳的厚度为5~10nm。
实施例2
将0.5毫摩尔氧化锌纳米棒、0.5毫摩尔硫粉和5毫摩尔氯化镉加入100毫升四氢呋喃中,并超声1小时。然后将0.5毫摩尔硼氢化钠超声分散在100毫升四氢呋喃中。接着将硼氢化钠和四氢呋喃的混合溶液滴入上述溶液中,并反应3h。反应结束后将获得的溶液离心、干燥,得到氧化锌/硫化镉核壳纳米结构。其结果和例1相似。
实施例3
将2毫摩尔氧化锌纳米棒、5毫摩尔硫粉和0.5毫摩尔氯化锌加入100毫升四氢呋喃中,并超声1小时。然后将2毫摩尔硼氢化钠超声分散在100毫升四氢呋喃中。接着将硼氢化钠和四氢呋喃的混合溶液滴入上述溶液中,并反应1h。反应结束后将获得的溶液离心、干燥,得到氧化锌/硫化锌核壳纳米结构。图3和图4分别是氧化锌/硫化锌核壳纳米结构的扫描电镜和透射电镜照片。由图可见,氧化锌核的直径为30~50nm,硫化锌壳的厚度为5~10nm。
实施例4
将2毫摩尔氧化锌纳米棒、5毫摩尔硫粉和1毫摩尔氯化锌加入100毫升四氢呋喃中,并超声1小时。然后将2毫摩尔硼氢化钠超声分散在100毫升四氢呋喃中。接着将硼氢化钠和四氢呋喃的混合溶液滴入上述溶液中,并反应2h。反应结束后将获得的溶液离心、干燥,得到氧化锌/硫化锌核壳纳米结构。其结果和例3相似。
Claims (1)
1.一种制备氧化锌/硫化物核壳纳米结构的方法,其特征在于包括以下步骤:
1)将氧化锌纳米棒、硫粉和金属氯化物同时加入到四氢呋喃中,超声分散,得到混合溶液,氧化锌纳米棒、硫粉和金属氯化物的摩尔比为0.1~10:0.1~10:1,所说的金属氯化物是氯化镉、氯化锌、氯化铜或氯化铅;
2)将0.5毫摩尔、2毫摩尔或5毫摩尔硼氢化钠超声分散在100毫升四氢呋喃中,硼氢化钠与金属氯化物的摩尔比为0.1~10:1;
3)将步骤2)制得的混合溶液滴入步骤1)制得的混合溶液中,并反应0.5~3h;
4)反应结束,离心、干燥,得到氧化锌/硫化物核壳纳米结构。
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