CN101817564A - 一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法,属于无机功能纳米材料制备领域。主要步骤是将二乙基二硫代氨基甲酸镍[Ni(DDTC)2]和表面活性剂溶于乙二胺中,将溶液转入反应釜,于180℃溶剂热反应10~14h,所得的黑色沉淀经离心洗涤并干燥,得到刺猬状纳米硫化镍。刺猬状纳米硫化镍直径为14~16μm,其中针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。本法简单易行,反应周期短,重复性好。制备的刺猬状纳米硫化镍比表面积大,可用于催化储氢和太阳能的储存。
Description
技术领域
本发明属于无机功能纳米材料制备领域,特别涉及一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法。
背景技术
由于小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,纳米材料具有许多传统材料所不具备的独特的物理和化学性质,因而具有广阔的应用前景。纳米材料的制备技术是纳米科学发展的基础和前提,近十多年来一直是化学和材料科学的研究热点。
金属硫化物是一类具有广泛应用背景的材料,具有优异的电学、光学、催化性能。硫化镍作为一种可发生金属-绝缘体和顺磁性-反磁性相变的材料,一直受到人们的关注,同时它还可以应用于催化加氢和太阳能的储存。纳米级的硫化镍由于比表面积大,活性高,与常规的硫化镍相比,具有更为优异的性能。到目前为止,关于纳米级硫化镍的制备已经取得了一定的进展,Wang等人(Wang W,Wang S Y,Gao Y L,Wang K Y,Liu M,Nickel sulfidenanotubes formed by a directional infiltration self-assembly route in AAO templates.Mater.Sci.Eng.B.2006,133(1-3),167-171.)在AAO模板中自组装得到了硫化镍纳米管,Ghezelbash等人(Ghezelbash A,Sigman M B,Korgel B A,Solventless Synthesis of Nickel Sulfide Nanorods andTriangular Nanoprisms.Nano Lett.2004,4(4),537-542.)通过溶剂热分解镍硫醇盐前驱体得到了有机单分子膜包覆的NiS纳米棒和纳米三棱柱。本发明提供一种制备刺猬状纳米硫化镍的方法,该方法简单易行,反应周期短,重复性好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法,采用如下技术方案:
将质量比为1∶0.5~1的二乙基二硫代氨基甲酸镍和表面活性剂溶解于乙二胺中,每升乙二胺中溶解的二乙基二硫代氨基甲酸镍的质量为8~10g,搅拌均匀。将所得溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,于180℃下恒温反应10~14h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。
所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇中的一种。
刺猬状纳米硫化镍的直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
本发明的特点在于简单易行,反应周期短,重复性好,且便于大规模生产。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的X-射线衍射(XRD)图谱,其中横坐标为衍射角(2θ),单位为度(°),纵坐标为衍射强度,单位为cps。
图2为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的场发射扫描电镜(FESEM)照片。
图3为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍中纳米针的场发射扫描电镜(FESEM)照片。
图4为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的透射电镜(TEM)照片。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明,但本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1:
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温12h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥得到刺猬状纳米硫化镍。由图1产物的XRD可知,样品为硫化镍,且纯度较高。如图2、3所示,刺猬状纳米硫化镍的直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。样品的TEM图(图4)进一步说明了产物的刺猬状结构。
实施例2:
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十六烷基三甲基溴化铵溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温12h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
实施例3:
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g聚乙二醇溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温12h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80-120nm,长度为4~8μm。
实施例4:
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.088g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温12h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
实施例5:
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.176g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温12h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
实施例6:
将0.16g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温12h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
实施例7:
将0.2g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温12h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
实施例8:
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温10h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
实施例9:
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中,搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中,反应釜容量为30ml,于180℃下恒温14h。冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
Claims (2)
1.一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法,其特征在于:将质量比为1∶0.5~1的二乙基二硫代氨基甲酸镍和表面活性剂溶解于乙二胺中,所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇中的一种,每升乙二胺中溶解的二乙基二硫代氨基甲酸镍的质量为8~10g,搅拌均匀;将所得溶液加入到高压反应釜中,于180℃下恒温反应10~14h,冷却后,过滤,分别用去离子水和无水乙醇洗涤,将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。
2.权利要求1所述制备方法制备的刺猬状纳米硫化镍,其特征在于:刺猬状纳米硫化镍的直径为14~16μm,其中,针刺的直径为80~120nm,长度为4~8μm。
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