CN101172642A - 一种花状纳米硫化镉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种花状纳米硫化镉的制备方法,包括以下步骤:将含镉前驱体、含硫前驱体以及螯合剂溶于水中制得溶液;将上述溶液加热,反应完全后,冷却至室温并进行离心,将离心所得沉淀用水和乙醇进行洗涤,干燥,制得花状纳米硫化镉;本发明方法工艺简单,成本低廉,有利于进行推广应用。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料技术领域,具体地指一种花状纳米硫化镉的制备方法。
背景技术
CdS带隙约为2.45eV,可以用来制备量子器件,通过量子尺寸效应,改变器件的发光频率和性能。因此已经被广泛地用来作为光催化、半导体器件、发光器件、激光或红外探测器和光敏传感器的材料。另外它还是一种优良的红外窗口和非线性光学材料。现在已经用它制作了多种光电子器件,如激光器、光电探测器、光存储器件、量子点等;同时还可以用来做光伏器件,例如太阳能电池等。
目前国内外对于一维纳米结构材料的研究已经比较成熟,而三维纳米结构材料,由于其结构本身的复杂性,直到近年来才得到学术界的广泛关注。在目前所研究的三维纳米CdS材料中,常用的方法有热蒸发法、溶剂热法、水热法等。在上述方法中,热蒸发法所得到的三维纳米CdS,尺寸比较大,达到微米级,而且制备过程中需要800~1000℃的高温,以及对试剂和设备的要求较高,严重影响其应用前景;溶剂热法近年来合成出几种三维纳米CdS,但是所得到的基本上为刺猬状纳米结构,而且反应需要有机溶剂和表面活性剂的参与。水热法制备三维纳米CdS,由于采用水作为溶剂,工艺简单,成本低廉,有利于推广应用。
发明内容
本发明提供了一种工艺简单,成本低廉的花状纳米硫化镉的制备方法。
一种花状纳米硫化镉的制备方法,包括以下步骤:
(1)将含镉前驱体、含硫前驱体以及螯合剂溶于水中制得溶液,
所述的含镉前驱体是硝酸镉、硫酸镉或乙酸镉;所述的含硫前驱体是硫脲、硫代乙酰胺、升华硫或硫化纳;其中含镉前驱体与含硫前驱摩尔比为0.1~1;所述的螯合剂为六亚甲基四胺(HMT),溶液PH值调节为4~10。
(2)将步骤(1)制得的溶液加热,反应完全后,冷却至室温并进行离心,然后用水和乙醇对离心制得的沉淀进行洗涤,干燥,制得花状纳米硫化镉。
其中反应温度为90~300℃,离心转速至少为8000r/min,反应时间为10min~60h。
本发明提供的花状纳米硫化镉的制备方法,采用廉价的硫源、镉源作为前驱体,用固态无毒性的六亚甲基四胺作为螯合剂,用水作为溶剂,工艺简单,成本低廉,有利于进行推广应用。
具体实施方式
实施例1
将1mmol硝酸镉、3mmol硫脲、2mmol HMT溶于80mL去离子水中制得溶液,调节溶液pH值至10;将上述溶液转移至水热反应釜中加热,控制温度为90℃,反应10min后,自然冷却至室温并以10000r/min的转速进行离心,将离心所得沉淀用去离子水和乙醇洗涤10次,干燥,制得花状纳米硫化镉。
实施例2
将1mmol硫酸镉、3mmol硫脲、2mmol HMT溶于80mL去离子水中制得溶液,调节溶液PH值至5;将上述溶液转移至水热反应釜加热,控制温度为180℃,反应6h后,自然冷却至室温并以12000r/min的转速进行离心,将离心所得沉淀用去离子水和乙醇洗涤10次,干燥,制得花状纳米硫化镉。
实施例3
将1mmol乙酸镉、3mmol硫脲、2mmol HMT溶于80mL去离子水中制得溶液,调节溶液PH值至6;将上述溶液转移至水热反应釜加热,控制温度为120℃,反应6h后,自然冷却至室温并以10000r/min的转速进行离心,将离心所得沉淀用去离子水和乙醇洗涤10次,干燥,制得花状纳米硫化镉。
实施例4
将1mmol硝酸镉、10mmol硫代乙酰胺、2mmol HMT溶于80mL去离子水中制得溶液,调节溶液PH值至8;将上述溶液转移至水热反应釜加热,控制温度为300℃,反应6h后,自然冷却至室温并以10000r/min的转速进行离心,将离心所得沉淀用去离子水和乙醇洗涤10次,干燥,制得花状纳米硫化镉。
实施例5
将1mmol硝酸镉、3mmol升华硫、2mmol HMT溶于80mL去离子水中制得溶液,调节溶液pH值至4;将上述溶液转移至水热反应釜中加热,控制温度为120℃,反应6h后,自然冷却至室温并以10000r/min的转速进行离心,将离心所得沉淀用去离子水和乙醇洗涤10次,干燥,制得花状纳米硫化镉。
实施例6
将1mmol硝酸镉、2mmol硫脲、2mmol HMT溶于80mL去离子水中制得溶液,调节溶液pH值至7;将上述溶液转移至水热反应釜中加热,控制温度为120℃,反应36h后,自然冷却至室温并以15000r/min转速进行离心,将离心所得沉淀用去离子水和乙醇洗涤10次,干燥,制得花状纳米硫化镉。
实施例7
将1mmol硝酸镉、1mmol硫脲、2mmol HMT溶于80mL去离子水中制得溶液,调节溶液pH值至10;将上述溶液转移至水热反应釜中加热,控制温度为250℃,反应60h后,自然冷却至室温并以10000r/min的转速进行离心,将离心所得沉淀用去离子水和乙醇洗涤10次,干燥,制得花状纳米硫化镉。
Claims (5)
1.一种花状纳米硫化镉的制备方法,包括以下步骤:
(1)将含镉前驱体、含硫前驱体以及螯合剂溶于水中制得溶液;
(2)将步骤(1)制得的溶液加热,反应完全后,冷却至室温并进行离心,将离心所得沉淀用水和乙醇进行洗涤,干燥,制得花状纳米硫化镉;
所述的含镉前驱体为硝酸镉、硫酸镉或乙酸镉;
所述的含硫前驱体为硫脲、硫代乙酰胺、升华硫或硫化纳;
所述的螯合剂为六亚甲基四胺。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(1)中的溶液PH值调节至4~10。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:所述的含镉前驱体与含硫前驱摩尔比为0.1~1。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中反应温度为90~300℃,反应时间为10min~60h。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于:步骤(2)中离心转速至少为8000r/min。
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