CN101654277B - 梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法 - Google Patents

梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101654277B
CN101654277B CN2009103070679A CN200910307067A CN101654277B CN 101654277 B CN101654277 B CN 101654277B CN 2009103070679 A CN2009103070679 A CN 2009103070679A CN 200910307067 A CN200910307067 A CN 200910307067A CN 101654277 B CN101654277 B CN 101654277B
Authority
CN
China
Prior art keywords
pvp
silver sulfide
aqueous solution
preparation
nanometer particles
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
Application number
CN2009103070679A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101654277A (zh
Inventor
王虹
吕丽云
史玉立
王芳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN2009103070679A priority Critical patent/CN101654277B/zh
Publication of CN101654277A publication Critical patent/CN101654277A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101654277B publication Critical patent/CN101654277B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种梭形或棒状硫化银纳米颗粒及制备方法，梭形纳米硫化银的长度均在70-120nm之间；棒状纳米硫化银的长度在100-340nm之间，长径比在2-4之间。采用水热法合成硫化银纳米颗粒；将PVP溶解在水中，分别加入硝酸银的氨水溶液和硫化钠的水溶液，搅拌均匀后转入内胆为聚四氟乙烯的水热合成釜中，加热温度在100-180℃之间，得到梭形或棒状的纳米硫化银颗粒。本发明的优良效果是：(1)方法及工艺过程简单，反应在水相中进行，产物易于分离和清洗，环境友好；(2)保护剂PVP水溶性好，无毒无害，成本低、容易获得，有利于工业化生产；(3)采用本发明所述的水热合成体系可以制备梭形或棒状纳米硫化银；(4)所得梭形或棒状纳米硫化银颗粒分散性好，形状均一，稳定性高。

Description

梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法
技术领域
本发明涉及一种梭形或棒状硫化银纳米颗粒及制备方法，具体涉及采用水热法制备硫化银纳米颗粒，属于半导体纳米材料制备技术领域。
背景技术
作为一种I-VI族半导体材料，硫化银具有化学稳定性高、光电以及热电性能良好等显著优点，现已被广泛地应用于半导体材料、光电器件以及光催化等领域。从原理上讲，当硫化银颗粒尺寸降为纳米量级时，由于较大的比表面积和显著的量子尺寸效应，与体材料相比，具有特殊的光吸收、传感以及催化性能。因此开展硫化银纳米材料的合成和性质的研究具有十分重要的意义。
近年来，尽管关于纳米硫化银的制备方法报道较多，但其所采用的反应介质多为有机溶剂。如：郭文静研究小组在微乳液中制备得到抗磨性硫化银纳米颗粒(无机材料学报，2008，23，5)；Gao等人在溶剂热体系中实现了硫化银纳米晶的自组装(Nano Lett，2003，3，85)；Lou等人以有机银盐做银源通过热处理制备得到不同形状和尺寸的硫化银纳米颗粒(Nanotechnology，2008，19，225607)。这些方法不但工艺复杂、耗时、毒性大、难于批量生产，而且制备得到的硫化银颗粒基本都是球形或块状。至今很少有关于在水相中合成梭形或棒状纳米硫化银颗粒的报道。
水热合成法是一种以水为溶剂，在高温高压的密封条件下进行材料制备、加工与研究的方法，近年来在纳米颗粒的合成上得到了广泛的应用。水热合成法有如下特点：(1)反应在高温高压下进行，反应速度快且有可能实现常规条件下不能进行的反应；(2)改变水热反应环境(pH值，原料配比等)，可得到不同晶体结构的纳米粒子；(3)通过控制水热反应条件(反应温度、反应时间、前驱物形式等)可得到不同粒径和形状的产物。由于水热法具有操作简单、成本低廉以及条件温和、节能、易控、少污染等优点，易于制备出纯度高、晶型好、单分散、形状以及大小可控的纳米微粒，因而在新型纳米材料制备领域具有广阔的发展前景。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，利用聚乙烯基吡咯烷酮(PVP)做保护剂，提供一种工艺简单易行、原料容易获得、成本低廉、适用于规模化生产的梭形或棒状纳米硫化银的水热制备方法。
本发明的梭形或棒状硫化银纳米颗粒，其特征是纳米颗粒为梭形或棒状，梭形纳米硫化银的长度均在70-120nm之间；棒状纳米硫化银的长度在100-340nm之间，长径比在2-4之间。
本发明采用的梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法是水热合成法；将PVP溶解在水中，分别加入硝酸银的氨水溶液和硫化钠的水溶液，搅拌均匀后转入内胆为聚四氟乙烯的水热合成釜中，加热温度在100-180℃之间，得到梭形或棒状的纳米硫化银颗粒。
所述的梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法，具体步骤：
(1)PVP水溶液的制备：
在室温下将PVP加入到去离子水中，磁力搅拌一定时间使PVP在水中充分溶解；
(2)硫化钠水溶液的制备：
将硫化钠溶解在去离子水中，得到浓度为0.025-0.250M的硫化钠的水溶液；
(3)硝酸银的氨水溶液的制备：
将硝酸银溶解在去离子水中，得到硝酸银水溶液，硝酸银水溶液的浓度为0.200M；然后在搅拌条件下逐滴加入浓度为1wt％的稀氨水至白色浑浊刚好消失；
(4)反应前驱体溶液的制备：
取步骤(2)中的硫化钠水溶液加入到步骤(1)中的PVP水溶液中，搅拌均匀后再加入0.10-0.30mL步骤(3)中硝酸银的氨水溶液；混合均匀后得到反应前驱体溶液；
(5)硫化银纳米颗粒的合成：
将步骤(4)中制备得到的反应前驱体溶液转至25mL装有聚四氟乙烯内胆的高压釜中密封好，放进烘箱中在100-180℃之间加热反应8-14小时，自然冷却到室温后用去离子水超声洗涤至保护剂PVP完全去除，40℃下干燥后即可得到梭形或棒状纳米硫化银颗粒。
本发明所用的PVP的型号分别为PVP-K15，分子量为10,000；PVP-K30，分子量为25,000-40,000；PVP-K90，分子量为360,000。
本发明的优良效果是：
(1)方法及工艺过程简单，反应在水相中进行，产物易于分离和清洗，环境友好；
(2)保护剂PVP水溶性好，无毒无害，成本低、容易获得，有利于工业化生产；
(3)采用本发明所述的水热合成体系可以制备梭形或棒状纳米硫化银；
(4)所得梭形或棒状纳米硫化银颗粒分散性好，形状均一，稳定性高。
附图说明
图1为本发明实施例1所得到的硫化银纳米颗粒的X-射线衍射图。
图2为本发明实施例1所得到的棒状纳米硫化银颗粒的透射电子显微镜照片。
图3为本发明实施例2所得梭形纳米硫化银颗粒的透射电子显微镜照片。
图4为本发明实施例3所得棒状纳米硫化银颗粒的透射电子显微镜照片。
图5为本发明实施例4所得梭形纳米硫化银颗粒的透射电子显微镜照片。
具体实施方式
下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不是限制本发明的范围。
实施例1
(1)在一个50mL的锥形瓶中，将0.38g PVP-K30(分子量为25,000-40,000)溶于15mL去离子水中，磁力搅拌30分钟使PVP完全溶解。
(2)将0.60g Na2S·9H2O溶解在10mL去离子水中，得到浓度为0.250M的硫化钠水溶液。
(3)将0.34g硝酸银溶于10mL去离子水，得到0.200M的硝酸银水溶液。然后在搅拌条件下逐滴加入1wt％的稀氨水至白色浑浊刚好消失。
(4)取0.80mL(2)中的硫化钠水溶液加入(1)中制得的PVP水溶液中，室温条件下磁力搅拌30分钟使其混合均匀。将0.20mL(3)中制备的硝酸银的氨水溶液逐滴加入上述硫化钠的PVP水溶液中，在室温下搅拌1小时得到混合均匀的反应前驱体溶液。
(5)将(4)中制备得到的反应前躯体溶液转至25mL的装有聚四氟乙烯内衬的高压釜中密封好，放进烘箱中在180℃下加热反应13小时。自然冷却到室温后用去离子水超声洗涤三次。40℃下干燥后即可得到棒状纳米硫化银颗粒。图1即为所制备的棒状斜方晶型纳米硫化银颗粒的X-射线衍射谱图。图2为所制备的纳米硫化银颗粒的透射电子显微镜照片，棒的长度为100-130nm，长径比为2-3。
实施例2
(1)在一个50mL的锥形瓶中，将0.35g PVP-K30(分子量为25,000-40,000)溶于10mL去离子水中，磁力搅拌30分钟使PVP完全溶解。
(2)将0.06gNa2S·9H2O溶解在10mL去离子水中，得到浓度为0.025M的硫化钠水溶液。
(3)将0.34g硝酸银溶于10mL去离子水，得到0.200M的硝酸银水溶液。然后在搅拌条件下逐滴加入1wt％的稀氨水至白色浑浊刚好消失。
(4)取4.00mL(2)中的硫化钠水溶液加入(1)中制得的PVP水溶液中，室温条件下磁力搅拌30分钟使溶液混合完全。将0.10mL(3)中制备的硝酸银的氨水溶液逐滴加入上述硫化钠的PVP水溶液中，在室温下搅拌1小时得到混合均匀的反应前驱体溶液。
(5)将(4)中制备得到的反应前躯体溶液转至转至25mL装有聚四氟乙烯内衬的高压釜中密封好，放进烘箱中在160℃下加热反应10小时。自然冷却到室温后用去离子水超声洗涤三次。40℃下干燥后即可得到梭形纳米硫化银颗粒。图3即为所得纳米硫化银的透射电子显微镜照片，梭形颗粒的长度为70-90nm。
实施例3
(1)在一个50mL的锥形瓶中，将0.10g PVP-K15(分子量为10,000)溶于20mL去离子水中，磁力搅拌30分钟使PVP完全溶解。
(2)将0.48gNa2S·9H2O溶解在10mL去离子水中，得到浓度为0.200M的硫化钠水溶液。
(3)将0.34g硝酸银溶于10mL去离子水，得到0.200M的硝酸银水溶液。然后在搅拌条件下逐滴加入1wt％的稀氨水至白色浑浊刚好消失。
(4)取1.40mL(2)中的硫化钠水溶液加入(1)中制得的PVP水溶液中，室温条件下磁力搅拌30分钟使溶液混合完全。将0.28mL(3)中制备的硝酸银的氨水溶液逐滴加入上述硫化钠的PVP水溶液中，在室温下搅拌1小时后得到混合均匀的反应前驱体溶液。
(5)将(4)中制备得到的反应前躯体溶液转至25mL的装有聚四氟乙烯内衬的高压釜中密封，放进烘箱中在120℃下加热反应8小时。自然冷却到室温后用去离子水超声洗涤三次。40℃下干燥后即可得到棒状纳米硫化银颗粒。图4即为所得纳米硫化银的透射电子显微镜照片，棒的长度为200-340nm，长径比为3-4.
实施例4
(1)在一个50mL的锥形瓶中，将0.20g PVP-K90(分子量为360,000)溶于20mL去离子水中，磁力搅拌30分钟使PVP完全溶解。
(2)将0.60g Na2S·9H2O溶解在10mL去离子水中，得到浓度为0.250M的硫化钠水溶液。
(3)将0.34g硝酸银溶于10mL去离子水，得到0.200M的硝酸银水溶液。然后在搅拌条件下逐滴加入1wt％的稀氨水至白色浑浊刚好消失。
(4)取1.12mL(2)中的硫化钠水溶液加入(1)中制得的PVP水溶液中，室温条件下磁力搅拌30分钟使溶液混合完全。将0.28mL(3)中制备的硝酸银的氨水溶液逐滴加入上述硫化钠的PVP水溶液中，在室温下搅拌1小时后得到混合均匀的反应前驱体溶液。
(5)将(4)中制备得到的反应前躯体溶液转至25mL的装有聚四氟乙烯内衬的高压釜中密封，放进烘箱中在100℃下加热反应14小时。自然冷却到室温后用去离子水超声洗涤三次。40℃下干燥后即可得到梭形纳米硫化银颗粒。图5即为所得纳米硫化银的透射电子显微镜照片，梭的长度为80-120nm。

Claims (3)

1.一种梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法，其特征是采用水热法合成硫化银纳米颗粒；先将加入硫化钠的水溶液加入到PVP水溶液中，搅拌均匀加入硝酸银的氨水溶液，搅拌均匀后转入内胆为聚四氟乙烯的水热合成釜中，加热温度在100-180℃之间，得到梭形或棒状的纳米硫化银颗粒。
2.如权利要求1所述的梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法，其特征是具体步骤：
(1)PVP水溶液的制备：
在室温下将PVP加入到去离子水中，磁力搅拌一定时间使PVP在水中充分溶解；
(2)硫化钠水溶液的制备：
将硫化钠溶解在去离子水中，得到浓度为0.025-0.250M的硫化钠的水溶液；
(3)硝酸银的氨水溶液的制备：
将硝酸银溶解在去离子水中，得到硝酸银水溶液，硝酸银水溶液的浓度为0.200M；然后在搅拌条件下逐滴加入浓度为1wt％的稀氨水至白色浑浊刚好消失；
(4)反应前驱体溶液的制备：
取步骤(2)中的硫化钠水溶液加入到步骤(1)中的PVP水溶液中，搅拌均匀后再加入0.1-0.3mL步骤(3)中硝酸银的氨水溶液；混合均匀后得到反应前驱体溶液；
(5)硫化银纳米颗粒的合成：
将步骤(4)中制备得到的反应前驱体溶液转至25mL内胆为聚四氟乙烯的高压釜中密封好，放进烘箱中在100-180℃之间加热反应8-14小时，自然冷却到室温后用去离子水超声洗涤至保护剂PVP完全去除，40℃下干燥后即可得到梭形或棒状纳米硫化银颗粒。
3.如权利要求1或2所述的梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法，其特征是PVP的型号分别为PVP-K15，分子量为10,000；PVP-K30，分子量为25,000-40,000；PVP-K90，分子量为360,000。
CN2009103070679A 2009-09-16 2009-09-16 梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法 Expired - Fee Related CN101654277B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103070679A CN101654277B (zh) 2009-09-16 2009-09-16 梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2009103070679A CN101654277B (zh) 2009-09-16 2009-09-16 梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101654277A CN101654277A (zh) 2010-02-24
CN101654277B true CN101654277B (zh) 2011-07-20

Family

ID=41708772

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009103070679A Expired - Fee Related CN101654277B (zh) 2009-09-16 2009-09-16 梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101654277B (zh)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102974396B (zh) * 2012-12-07 2014-06-18 安徽工业大学 一种聚苯胺负载硫化银光催化剂及其制备方法
CN103408057B (zh) * 2013-08-13 2014-11-05 太原理工大学 一种立方状硫化银微晶的快速制备方法
CN104889388A (zh) * 2015-05-18 2015-09-09 华东理工大学 一种核壳结构银@硫化银纳米线的制备方法
CN104925850B (zh) * 2015-06-15 2016-11-23 东华大学 一种中空柱状硫化银管的制备方法
CN104986965B (zh) * 2015-06-23 2017-04-12 西南交通大学 一种蠕虫状纳米硫化银薄膜的制备方法
CN105293562B (zh) * 2015-11-22 2017-06-20 深圳市创建欣科技有限公司 制备Tb掺杂Ag2S稀磁半导体微米颗粒的方法
CN106179408A (zh) * 2016-07-14 2016-12-07 扬州天辰精细化工有限公司 一种硫化银负载萝卜衍生炭气凝胶材料的制备方法
CN106745185B (zh) * 2016-12-23 2017-12-29 中南大学 一种形貌可控的硫化银的制备方法
CN107746070A (zh) * 2017-09-21 2018-03-02 东华大学 一种油溶性硫化银纳米材料的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060127302A1 (en) * 2003-06-05 2006-06-15 Chin Wee S Method of preparing metal chalcogenide particles
CN101074093A (zh) * 2006-05-19 2007-11-21 中国科学院理化技术研究所 一系列椭球形金属硫化物颗粒及其制备方法和用途

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060127302A1 (en) * 2003-06-05 2006-06-15 Chin Wee S Method of preparing metal chalcogenide particles
CN101074093A (zh) * 2006-05-19 2007-11-21 中国科学院理化技术研究所 一系列椭球形金属硫化物颗粒及其制备方法和用途

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Xu C Q et al..A novel facile method to metal sulfide (metal=Cd, Ag, Hg) nano-crystallite.《Materials Letters》.2004,第58卷1671-1676. *
Yang L et al..Fabrication of Protein-Conjugated Silver Sulfide Nanorods in the Bovine Serum Albumin solution.《J. Phys. Chem. B》.2006,第110卷(第21期),10534-10539. *
Zhao Y B et al..A gamma-ray irradiation reduction route to prepare rod-like Ag2S nanocrystallines at room temperature.《Materials Letters》.2006,第61卷3232-3234. *
周海成等.反相胶束法控制合成不同形貌半导体Ag2S纳米晶.《化学学报》.2003,第61卷(第3期),372-375. *
齐峰等.反相胶束软模板法合成Ag2S半导体纳米棒.《南开大学学报（自然科学）》.2002,第35卷(第4期),96-98、122. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101654277A (zh) 2010-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101654277B (zh) 梭形或棒状硫化银纳米颗粒制备方法
CN103435096B (zh) 一种制备尺寸可控的纳米二氧化锡的方法
CN101920942B (zh) 一种控制合成硒化锌多形貌纳米材料的方法
CN100366540C (zh) 单分散球形硫化锌纳米颗粒的制备方法
CN101302032B (zh) 氧化铜纳米材料的制备方法
CN105731535B (zh) 一种氧化锌/二氧化钛复合纳米材料的制备方法
CN101555040A (zh) 硫化锰纳米材料的制备方法
CN103084583B (zh) 一种制备氧化锌和银纳米复合物的方法
CN108675339B (zh) 一种棒状自组装成球状的锌镉硫固溶体材料的制备方法
CN103071808A (zh) 金属纳米粒子的绿色合成方法
CN102718262B (zh) 一种纳米线组装的钨酸钙球形结构的制备方法
CN100453469C (zh) 一种赤铁矿纳米立方体的制备方法
CN1230472C (zh) 一种纳米氧化铁红的制备方法
CN103408063B (zh) 以木素磺酸盐为表面活性剂水热法制备纳米氧化锌的方法
CN103600090B (zh) Au@AuPt合金纳米粒子及胶体分散体系的制备方法
CN102689917A (zh) 由硫酸钛制备硫酸钡多孔微球和二氧化钛纳米粒子的方法
CN111661871B (zh) 一种锥形棒组装的In2O3/ZnO微米花结构的合成方法
CN102531068B (zh) 一种大量合成单分散四氧化三铁纳米晶的方法
CN108971513A (zh) 一种纳米铜颗粒及其低成本绿色环保制备方法
CN102153154B (zh) 四氧化三钴纳米粒子的工业化形状控制方法
CN109338466B (zh) 一种制备单晶Fe2O3纳米颗粒自组装椭圆球微纳米结构的方法
CN107473190B (zh) 一种中空Co0.85Se纳米多面体颗粒的制备方法
CN101531393B (zh) 一种硫化锌半导体纳米粒子的制备方法
CN109179340B (zh) 具有纳米结构的铅基硫属化合物合金颗粒及其制备方法
CN104743610A (zh) 一种液相沉淀法制备纳米氧化铋的方法

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
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110720

Termination date: 20210916

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee