CN102500758A - 一种金与铜铟硒的核壳纳米晶及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种金与铜铟硒的核壳纳米晶及其制备方法，涉及一种核壳纳米材料。金与铜铟硒的核壳纳米晶为核壳结构，核为金纳米粒子，壳层为铜铟硒CuInSe2壳层。将三苯基膦氯化金与油胺混合，加热，抽真空，通入氮气，并升温加热反应得胶体纳米金的油胺溶液；将硒粉加入到油胺中，加热，抽真空，通入氮气，并升温加热反应得硒的油胺溶液；将氯化亚铜和氯化铟加入到油胺溶剂中，加热，抽真空，通入氮气，并升温加热得铜盐和铟盐的油胺配合物；将胶体纳米金的油胺溶液注入到硒的油胺溶液中，保持加热搅拌，得浑浊液。将浑浊液注入到铜盐和铟盐的油胺配合物，保持加热反应，离心，所得沉淀用三氯甲烷与乙醇清洗至少1次，即得金与铜铟硒的核壳纳米晶。
Description
技术领域
本发明涉及一种核壳纳米材料，尤其是涉及一种金与铜铟硒的核壳纳米晶(记为AuCuInSe2)及其制备方法。
背景技术
能源是人类社会生存和发展的基础，解决当前的能源危机已经刻不容缓。太阳能作为最具潜力的可再生能源，受到了全世界的广泛重视。在太阳能的有效应用中，发展最快且最具活力的领域为光电转换，因此太阳能电池的研制与开发格外引人注目。CuInSe2三元半导体化合物由于具有合适的禁带宽度，高的光吸收系数以及优越的光稳定性，使其成为薄膜太阳能电池研究中最具潜力的材料之一。目前，由于传统制备工艺的条件苛刻，成本高而使得CuInSe2薄膜太阳能电池的广泛应用受到了限制。为了解决这些问题，近年来人们发展了一种通过液相合成CuInSe2纳米晶，并将其分散在合适溶剂中形成“墨汁”，进一步将“墨汁”涂抹或印刷在价廉的基底上组装成电池。这种方法有效地简化了制备工艺，并大幅度地降低了相应太阳能电池的成本，具有重要的研究和应用前景。
然而，目前利用CuInSe2纳米晶制备的薄膜太阳能电池的能量转换效率还相对较低。有报道的电池结构为Mo/CuInSe2/CdS/ZnO/ITO，面积为～0.12cm2其电池转换效率为3.2％(QiJieGuo，Suk Jun Kim，Mahaprasad Kar，William N，Shafarman，Robert W.Birkmire，Eric A.Stach，Rakesh Agrawal，and Hugh W.Hillhouse，Nano Letters.2008，8，2982.)。另有文献报道面积为～3cm2的薄膜电池其电池转换效率则仅为0.2％(Panthani，M.G.；Akhavan，V.；Goodfellow，B.；Schmidtke，J.P.；Dunn，L.；Dodabalapur，A.；Barbara，P.F.；Korgel，B.A.Journal of the AmericanChemical Society 2008，130，16770.)。除了制作工艺需要改进外，关键原因之一在于纳米晶光伏层存在过多的界面，从而导致了光生载流子收集率低。为了解决这个问题，可采用大小适中的纳米颗粒构筑超薄的光伏层以减少层内的界面，减少载流子在光伏层内的界面复合，提高光电流。与此同时，为了保证超薄光伏层对太阳光有较好的吸收，一个策略是引入金属纳米结构，并利用其金属纳米颗粒表面等离子共振来增强光伏层的光吸收。基于以上分析，构筑贵金属与半导体纳米晶的核壳纳米结构对于提高薄膜太阳能电池的效率是非常有意义的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种金与铜铟硒的核壳纳米晶及其制备方法，本发明采用分步注入法制备AuCuInSe2核壳纳米晶。
所述金与铜铟硒的核壳纳米晶为核壳结构，核为金纳米粒子，壳层为铜铟硒CuInSe2壳层。
所述金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法包括以下步骤：
1)制备胶体纳米金的油胺溶液：将三苯基膦氯化金与油胺混合，分散均匀，加热搅拌，抽真空，使体系的真空度小于-0.1MPa，通入氮气，并升温加热反应得到暗红色的胶体纳米金的油胺溶液；
2)制备硒的油胺溶液：将硒粉加入到油胺中，分散均匀，加热搅拌，抽真空，使体系的真空度小于-0.1MPa，通入氮气，并升温加热反应得到红棕色透明的硒的油胺溶液；
3)制备铜盐和铟盐的油胺配合物：将氯化亚铜和氯化铟加入到油胺溶剂中，加热搅拌，抽真空，使体系的真空度小于-0.1MPa，通入氮气，并升温加热得到铜盐和铟盐的油胺配合物，铜盐和铟盐的油胺配合物呈黑色的浑浊液；
4)将步骤1)中制得的胶体纳米金的油胺溶液注入到步骤2)中的硒的油胺溶液中，保持加热搅拌，得到灰黑色的浑浊液；
5)将步骤4)中制得的浑浊液注入到步骤3)中的铜盐和铟盐的油胺配合物，保持加热反应，离心，所得沉淀用三氯甲烷与乙醇清洗至少1次，即得金与铜铟硒的核壳纳米晶，记为AuCuInSe2。
在步骤1)中，所述三苯基膦氯化金与油胺的用量最好是在1mL油胺中加入6.4～12.8mg的三苯基膦氯化金，所述分散最好在室温下超声分散5min，所述氮气氛围下的温度最好为80℃，所述升温加热反应最好温度升至120℃并维持加热反应0.5h。
在步骤2)中，所述硒粉与油胺的用量最好是在1mL油胺中加入2.9～4.4mg的硒粉，所述分散最好在室温下超声分散10min，所述氮气氛围下的温度最好为80℃，所述升温加热反应最好温度升至180℃并维持加热反应1h。
在步骤3)中，所述氯化亚铜与氯化铟的摩尔比最好为1∶1，所述油胺的体积最好为5mL，所述在氮气氛围下的温度最好为80℃，所述升温加热最好为240～260℃。
在步骤4)中，所述注入温度与反应温度最好均为180℃，维持加热反应时间最好为10min。
在步骤5)中，所述注入温度最好为240～260℃，所述加热反应最好温度为240～260℃维持加热反应至少2h。
本发明以三苯基膦氯化金，氯化亚铜，氯化铟和单质硒为反应物，油胺为反应溶剂，通过预先制备金的纳米粒子，并转移到高温溶解硒的油胺溶液中，有利于硒与金纳米粒子形成一定的相互作用力，再高温注入到溶解了氯化亚铜和氯化铟的油胺溶液，然后在高温下反应制备AuCuInSe2核壳纳米晶。
本发明的突出优点在于：
1)采用分步注入的方法首次制备得到AuCuInSe2核壳结构的纳米晶，这种材料复合了贵金属与半导体材料，有利于提高材料的光电转换性能，在太阳能电池，光催化等领域具有潜在的应用前景。
2)分步注入的方法有利于预先形成金纳米粒子为核，再通过进一步反应在核表面生长CuInSe2壳层，这种方法较为新颖，可以尝试推广到制备其它贵金属与半导体材料的复合物。
3)本合成方法选择在高温下进行注入，高温下铜与金的微量合金化进一步促进了核壳结构的形成，从而避免了低温注入时金与铜铟硒两相分别成核生长的情况。
4)本合成方法始终在油胺体系中反应，不需要添加稳定剂或表面活性剂，体系较为简单，产物比较单一。
5)本发明合成装置简单，可操作性强，制备条件温和，反应过程清洁无污染，反应效率高，重现性好，有较大的合成应用前景。
附图说明
图1为采用油胺为反应溶剂所得的AuCuInSe2核壳纳米晶的SEM图。在图1中，a为低放大倍数SEM图，标尺为2μm；b为高放大倍数SEM图，标尺为500nm。
图2为采用油胺为反应溶剂所得的AuCuInSe2核壳纳米晶的TEM图。在图2中，a为低放大倍数TEM图，标尺为0.5μm；b为高放大倍数TEM图，标尺为50nm。
图3为采用油胺为反应溶剂所得的AuCuInSe2核壳纳米晶的XRD图。在图3中，横坐标为衍射角2Theat/degree，纵坐标为衍射强度Intensity(a.u.)；曲线a为AuCuInSe2，曲线b为ref.Tetragonal CulnSe2，曲线c为ref.fcc.Au。
图4为采用油胺为反应溶剂所得的AuCuInSe2核壳纳米晶的EDX能谱图。在图4中，横坐标为能量Energy(KeV)，纵坐标为计数值Counts；谱峰从左至右为Cu，Se，Si，Au，In，In，In，Cu，Au。
图5为采用油胺为反应溶剂所得的AuCuInSe2核壳纳米晶的EDX能谱线扫描图以及相应的STEM图。在图5中，横坐标为距离Distance/nm，纵坐标为计数值Counts；曲线1为Au-M，曲线2为In-L，曲线3为Se-L，曲线4为Cu-L；在上角内附图为相应的STEM图，标尺为100nm。
具体实施方式
以下实施例将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入32mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg硒粉和10mL油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至260℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至260℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至260℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
由图1a可以看出本方法制备的纳米晶产量大，形貌相对均一，而从图1b可以进一步确定纳米晶形貌为近似球状，尺寸约在100～200nm之间，且分散性较好。由图2可以看出纳米晶具有核壳的结构。由图3的XRD可以看出产物包含纯相的金与铜铟硒。由图4的EDX可以看出产物中包含了Au，Cu，In，Se元素。由图5的EDX线扫描可以确定所制备的纳米晶颗粒具有内核为金，壳层为铜铟硒的核壳结构。
实施例2
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入64mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg的硒粉和10mL的油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至260℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至260℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至260℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
实施例3
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入32mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg的硒粉和15mL的油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至260℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至260℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至260℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
实施例4
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入64mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg的硒粉和15mL的油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至260℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至260℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至260℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
实施例5
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入32mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg的硒粉和10mL的油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至240℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至240℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至240℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
实施例6
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入64mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg的硒粉和10mL的油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至240℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至240℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至240℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
实施例7
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入32mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg的硒粉和15mL的油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至240℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至240℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至240℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
实施例8
(1)在25mL三颈圆底烧瓶中，加入64mg的三苯基膦氯化金和5mL的油胺，室温超声分散5min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，左边侧管接温度探头，中口连接回流冷凝管，右侧接反口塞，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至120℃，并恒温反应0.5h。
(2)在50mL三颈圆底烧瓶中，加入44mg的硒粉和15mL的油胺，室温超声分散10min，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至180℃，并恒温反应1h。
(3)在手套箱中操作称量55mg的InCl3和25mg的CuCl于50mL三颈圆底烧瓶中，然后加入5mL油胺，将三颈瓶放置于磁力加热搅拌器中，两侧管分别接温度探头与反口塞，中口连接回流冷凝管，边磁力搅拌边升温至80℃抽真空通氮气重复操作3次，每次抽真空时间至少10min，使体系真空度达到-0.1MPa，而后在氮气气氛下加热至240℃。
(4)当步骤(2)中反应完成后，将步骤(1)中的溶液利用气压差注入到步骤(2)的溶液中，并维持180℃反应10min。
(5)当步骤(3)中温度升至240℃后，将步骤(4)中的溶液利用气压差注入到步骤(3)的溶液中，并重新加热至240℃，并恒温反应2h。
(6)反应结束后，将溶液直接离心，所得沉淀再用无水乙醇与三氯甲烷(体积比2∶1)混合液反复洗涤离心3次，即得AuCuInSe2核壳纳米晶。
Claims (10)
1.一种金与铜铟硒的核壳纳米晶，其特征在于为核壳结构，核为金纳米粒子，壳层为铜铟硒CuInSe2壳层。
2.如权利要求1所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)制备胶体纳米金的油胺溶液：将三苯基膦氯化金与油胺混合，分散均匀，加热搅拌，抽真空，使体系的真空度小于-0.1MPa，通入氮气，并升温加热反应得到暗红色的胶体纳米金的油胺溶液；
2)制备硒的油胺溶液：将硒粉加入到油胺中，分散均匀，加热搅拌，抽真空，使体系的真空度小于-0.1MPa，通入氮气，并升温加热反应得到红棕色透明的硒的油胺溶液；
3)制备铜盐和铟盐的油胺配合物：将氯化亚铜和氯化铟加入到油胺溶剂中，加热搅拌，抽真空，使体系的真空度小于-0.1MPa，通入氮气，并升温加热得到铜盐和铟盐的油胺配合物，铜盐和铟盐的油胺配合物呈黑色的浑浊液；
4)将步骤1)中制得的胶体纳米金的油胺溶液注入到步骤2)中的硒的油胺溶液中，保持加热搅拌，得到灰黑色的浑浊液；
5)将步骤4)中制得的浑浊液注入到步骤3)中的铜盐和铟盐的油胺配合物，保持加热反应，离心，所得沉淀用三氯甲烷与乙醇清洗至少1次，即得金与铜铟硒的核壳纳米晶，记为AuCuInSe2。
3.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述三苯基膦氯化金与油胺的用量是在1mL油胺中加入6.4～12.8mg的三苯基膦氯化金。
4.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤1)中，所述分散是在室温下超声分散5min，所述氮气氛围下的温度为80℃，所述升温加热反应温度升至120℃并维持加热反应0.5h。
5.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述硒粉与油胺的用量是在1mL油胺中加入2.9～4.4mg的硒粉。
6.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤2)中，所述分散是在室温下超声分散10min，所述氮气氛围下的温度为80℃，所述升温加热反应温度升至180℃并维持加热反应1h。
7.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述氯化亚铜与氯化铟的摩尔比为1∶1。
8.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤3)中，所述在氮气氛围下的温度为80℃，所述升温加热为240～260℃。
9.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤4)中，所述注入温度与反应温度均为180℃，维持加热反应时间为10min。
10.如权利要求2所述的一种金与铜铟硒的核壳纳米晶的制备方法，其特征在于在步骤5)中，所述注入温度为240～260℃，所述加热反应温度为240～260℃维持加热反应至少2h。
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