CN103408057A - 一种立方状硫化银微晶的快速制备方法 - Google Patents

一种立方状硫化银微晶的快速制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103408057A
CN103408057A CN2013103513014A CN201310351301A CN103408057A CN 103408057 A CN103408057 A CN 103408057A CN 2013103513014 A CN2013103513014 A CN 2013103513014A CN 201310351301 A CN201310351301 A CN 201310351301A CN 103408057 A CN103408057 A CN 103408057A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silver sulfide
preparation
deionized water
vitamin
silver nitrate
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.)
Granted
Application number
CN2013103513014A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103408057B (zh
Inventor
赵雪霞
闫晓亮
李莎
杨永珍
刘旭光
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.)
Taiyuan University of Technology
Original Assignee
Taiyuan University of Technology
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 Taiyuan University of Technology filed Critical Taiyuan University of Technology
Priority to CN201310351301.4A priority Critical patent/CN103408057B/zh
Publication of CN103408057A publication Critical patent/CN103408057A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103408057B publication Critical patent/CN103408057B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种立方状硫化银微晶的快速制备方法，是以硝酸银、盐酸硫胺素为原料、以去离子水、无水乙醇为溶剂和洗涤剂，经配制溶液，在反应釜内水热合成，经离心分离、洗涤、抽滤、真空干燥，制得立方状硫化银微晶晶体产物，以盐酸硫胺素为硫源，绿色无毒，制备工艺先进合理，数据翔实精确，产物纯度高，达98.5%，产收率高，达96%，不污染环境，是十分理想的快速制备立方状硫化银微晶的方法。

Description

一种立方状硫化银微晶的快速制备方法
技术领域
本发明涉及一种立方状硫化银微晶的快速制备方法，属无机半导体微纳米材料的制备及应用的技术领域。
背景技术
硫化银是一种物化性质稳定的窄能带半导体材料，具有突出的磁阻效应及快离子导电效应，在光催化、红外检测器、离子导体等领域有着广泛应用。
目前，制备硫化银的主要方法有微乳液法、模板法、γ-射线诱导法、溶胶-凝胶法，但由于硫化银的溶解度极低为Ksp=6.3×10-50，其纳米晶在液相中成核和生长的速度很快，所以实现纳米尺度的单分散制备非常困难，其产物形貌大多为粉体颗粒状；目前硫化物的合成过程，常采用硫源中的硫脲、硫化钠、硫代硫酸钠，反应过程中会产生大量有毒有害的H2S气体，造成环境污染，在制备、使用过程中必须进行保护，也阻碍了硫化银的制备和应用。
发明内容
发明目的
本发明的目的是针对背景技术的状况，以硝酸银、盐酸硫胺素为原料，以去离子水、无水乙醇为溶剂，采用在密闭的反应釜中进行水热合成，经离心分离洗涤、真空干燥，制得立方状硫化银微晶，以减少污染、大幅度提高硫化银微晶的纯度，从而扩大硫化银的应用范围。
技术方案
本发明使用的化学物质材料为：硝酸银、盐酸硫胺素、去离子水、无水乙醇，其组合准备用量如下：以克，毫升为计量单位
硝酸银：AgNO3                           0.204g±0.001g
盐酸硫胺素：C12H18Cl2N4OS                2.020g±0.001g
去离子水：H2O                           2000mL±50mL
无水乙醇：C2H5OH                        2000mL±50mL
制备方法如下：
（1）精选化学物质材料
对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：
硝酸银：固态固体                           99.5%
盐酸硫胺素：固态固体                       98.0%
去离子水：液态液体                         99.9%
无水乙醇：液态液体                         99.5%
（2）配制硝酸银水溶液
称取硝酸银0.204g±0.001g，量取去离子水10mL±0.1mL，加入烧杯中，搅拌10min，成0.12mol/L的无色透明的硝酸银水溶液；
（3）配制盐酸硫胺素水溶液
称取盐酸硫胺素2.020g±0.001g，量取去离子水10mL±0.1mL，加入烧杯中，搅拌10min，成0.6mol/L的盐酸硫胺素水溶液；
（4）溶液混合、超声分散
将硝酸银水溶液10.1mL±0.1mL、盐酸硫胺素水溶液10.1mL± 0.1mL、无水乙醇10.1mL±0.1mL加入聚四氟乙烯容器中，进行混合，成混合溶液；
将聚四氟乙烯容器及其内的混合溶液，置于超声波分散仪内，进行超声分散、超声频率59KHz、分散时间10min；
（5）水热合成
硫化银微晶的水热合成是在反应釜内进行的，是在加热、反应过程中完成的；
①将盛有混合溶液的聚四氟乙烯容器置于反应釜中，并密闭，然后放入加热炉中；
②开启加热炉，加热温度180℃±2℃，加热时间24h，并进行水热合成反应，反应式如下：
                                                 
Figure 2013103513014100002DEST_PATH_IMAGE001
式中：C12H18Cl2N6O7：硝酸脱硫硫胺素，Ag2S：硫化银
③水热合成反应后，关闭加热炉，使反应釜随加热炉自然冷却至25℃；
（6）离心分离
将水热合成、冷却后的反应溶液置于离心管内，然后置于离心分离机内，进行离心分离，离心分离转数3000r/min，离心分离时间10min；分离后留存固体物质，弃掉废液；
（7）去离子水洗涤、抽滤
①将固体物质置于烧杯中，加入去离子水100mL，搅拌洗涤10min，成洗涤液；
②将洗涤液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用三层中速定性滤纸进行抽滤，留存产物滤饼，弃掉洗涤液；
③洗涤、抽滤重复进行10次；
（8）无水乙醇洗涤、抽滤
①将滤饼置于烧杯中，加入无水乙醇100mL，搅拌洗涤10min，成洗涤液；
②将洗涤液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用三层中速定性滤纸进行抽滤，留存产物滤饼，弃掉洗涤液；
③洗涤、抽滤重复进行10次；
（9）真空干燥
将产物滤饼置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥温度50℃±2℃，真空度10Pa，干燥时间24h，干燥后得终产物，即立方状硫化银微晶；
（10）检测、分析、表征
对制备的立方状硫化银微晶的形貌、成分、色泽、化学物理性能进行检测、分析、表征；
用场发射扫描电子显微镜进行形貌分析； 
用X射线衍射仪进行结构分析；
结论：硫化银微晶为立方状晶体，化学物理性能稳定，产物纯度高，达98.5%；
（11）产物储存
制备的立方状硫化银微晶体储存于棕色透明的玻璃容器中，密闭避光储存，要防水、防潮、防晒、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃±2℃，相对湿度≤10%。
有益效果
本发明与背景技术相比具有明显的先进性，是以硝酸银、盐酸硫胺素为原料，以去离子水、无水乙醇为溶剂和洗涤剂，经配制溶液，在反应釜内水热合成、离心分离、洗涤、抽滤、真空干燥，制得立方状硫化银微晶晶体，以盐酸硫胺素为硫源，绿色无毒，制备工艺先进合理，数据翔实精确，产物纯度好，达98.5%，产收率高，达96%，不污染环境，是十分理想的快速制备立方状硫化银微晶的方法。
附图说明
图1为立方状硫化银微晶制备工艺流程图
图2为立方状硫化银微晶产物形貌图
图3立方状为硫化银微晶衍射图谱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做进一步说明：
图1所示，为立方状硫化银微晶制备工艺流程图，要严格按量配比，按序操作。
制备使用的化学物质的量值是按预先设置的范围确定的，以克、毫升为计量单位。
图2所示，为立方状硫化银微晶产物形貌图，图中可见，硫化银微晶为立方状晶体。
图3所示，为立方状硫化银微晶衍射图谱，图中可知：纵坐标为衍射强度，横坐标为衍射角2θ，所得产物的图谱与标准图谱的峰值相吻合，其中，2θ角为34.38°、36.82°、37.72°处的衍射峰分别对应于硫化银结构的（-1 2 1）、（1 2 1）、（-1 0 3）晶面衍射，没有出现其他的杂质峰，判断产物为高纯度的硫化银晶体。

Claims (1)

1.一种立方状硫化银微晶的制备方法，其特征在于：使用的化学物质材料为：硝酸银、盐酸硫胺素、去离子水、无水乙醇，其组合准备用量如下：以克，毫升为计量单位
硝酸银：AgNO3                           0.204g±0.001g
盐酸硫胺素：C12H18Cl2N4OS                2.020g±0.001g
去离子水：H2O                           2000mL±50mL
无水乙醇：C2H5OH                        2000mL±50mL
制备方法如下：
（1）精选化学物质材料
对制备使用的化学物质材料要进行精选，并进行质量纯度控制：
硝酸银：固态固体                           99.5%
盐酸硫胺素：固态固体                       98.0%
去离子水：液态液体                         99.9%
无水乙醇：液态液体                         99.5%
（2）配制硝酸银水溶液
称取硝酸银0.204g±0.001g，量取去离子水10mL±0.1mL，加入烧杯中，搅拌10min，成0.12mol/L的无色透明的硝酸银水溶液；
（3）配制盐酸硫胺素水溶液
称取盐酸硫胺素2.020g±0.001g，量取去离子水10mL±0.1mL，加入烧杯中，搅拌10min，成0.6mol/L的盐酸硫胺素水溶液；
（4）溶液混合、超声分散
将硝酸银水溶液10.1mL±0.1mL、盐酸硫胺素水溶液10.1mL± 0.1mL、无水乙醇10.1mL±0.1mL加入聚四氟乙烯容器中，进行混合，成混合溶液；
将聚四氟乙烯容器及其内的混合溶液，置于超声波分散仪内，进行超声分散、超声频率59KHz、分散时间10min；
（5）水热合成
硫化银微晶的水热合成是在反应釜内进行的，是在加热、反应过程中完成的；
①将盛有混合溶液的聚四氟乙烯容器置于反应釜中，并密闭，然后放入加热炉中；
②开启加热炉，加热温度180℃±2℃，加热时间24h，并进行水热合成反应，反应式如下：
Figure 2013103513014100001DEST_PATH_IMAGE001
式中：C12H18Cl2N6O7：硝酸脱硫硫胺素，Ag2S：硫化银
③水热合成反应后，关闭加热炉，使反应釜随加热炉自然冷却至25℃；
（6）离心分离
将水热合成、冷却后的反应溶液置于离心管内，然后置于离心分离机内，进行离心分离，离心分离转数3000r/min，离心分离时间10min；分离后留存固体物质，弃掉废液；
（7）去离子水洗涤、抽滤
①将固体物质置于烧杯中，加入去离子水100mL，搅拌洗涤10min，成洗涤液；
②将洗涤液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用三层中速定性滤纸进行抽滤，留存产物滤饼，弃掉洗涤液；
③洗涤、抽滤重复进行10次；
（8）无水乙醇洗涤、抽滤
①将滤饼置于烧杯中，加入无水乙醇100mL，搅拌洗涤10min，成洗涤液；
②将洗涤液置于抽滤瓶上的布氏漏斗中，用三层中速定性滤纸进行抽滤，留存产物滤饼，弃掉洗涤液；
③洗涤、抽滤重复进行10次；
（9）真空干燥
将产物滤饼置于石英容器中，然后置于真空干燥箱中干燥，干燥温度50℃±2℃，真空度10Pa，干燥时间24h，干燥后得终产物，即立方状硫化银微晶；
（10）检测、分析、表征
对制备的立方状硫化银微晶的形貌、成分、色泽、化学物理性能进行检测、分析、表征；
用场发射扫描电子显微镜进行形貌分析； 
用X射线衍射仪进行结构分析；
结论：硫化银微晶为立方状晶体，化学物理性能稳定，产物纯度高，达98.5%；
（11）产物储存
制备的立方状硫化银微晶体储存于棕色透明的玻璃容器中，密闭避光储存，要防水、防潮、防晒、防酸碱盐侵蚀，储存温度20℃±2℃，相对湿度≤10%。
CN201310351301.4A 2013-08-13 2013-08-13 一种立方状硫化银微晶的快速制备方法 Expired - Fee Related CN103408057B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310351301.4A CN103408057B (zh) 2013-08-13 2013-08-13 一种立方状硫化银微晶的快速制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310351301.4A CN103408057B (zh) 2013-08-13 2013-08-13 一种立方状硫化银微晶的快速制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103408057A true CN103408057A (zh) 2013-11-27
CN103408057B CN103408057B (zh) 2014-11-05

Family

ID=49601118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310351301.4A Expired - Fee Related CN103408057B (zh) 2013-08-13 2013-08-13 一种立方状硫化银微晶的快速制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103408057B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104925850A (zh) * 2015-06-15 2015-09-23 东华大学 一种中空柱状硫化银管的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362947A (zh) * 2008-08-11 2009-02-11 中国科学院长春应用化学研究所 配体包覆的近红外发光的硫化银纳米晶的合成方法
CN101654277A (zh) * 2009-09-16 2010-02-24 天津大学 梭形或棒状纳米硫化银及制备方法
CN103232057A (zh) * 2013-04-26 2013-08-07 太原理工大学 一种树枝状硫化铜微晶的制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101362947A (zh) * 2008-08-11 2009-02-11 中国科学院长春应用化学研究所 配体包覆的近红外发光的硫化银纳米晶的合成方法
CN101654277A (zh) * 2009-09-16 2010-02-24 天津大学 梭形或棒状纳米硫化银及制备方法
CN103232057A (zh) * 2013-04-26 2013-08-07 太原理工大学 一种树枝状硫化铜微晶的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104925850A (zh) * 2015-06-15 2015-09-23 东华大学 一种中空柱状硫化银管的制备方法
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN103408057B (zh) 2014-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103834397B (zh) 一种水溶性荧光碳点的制备方法
CN105271420B (zh) 一种制备纳米级颗粒状w18o49材料的方法
CN103101962B (zh) 一种氧化锌/二氧化钛复合纳米棒的制备方法
CN102502793B (zh) 一种棒状SnS纳米晶的制备方法
CN103232057B (zh) 一种树枝状硫化铜微晶的制备方法
CN104478006A (zh) 一种四氧化三钴介孔纳米片的制备方法
CN103240119A (zh) 一种手性石墨相氮化碳聚合物半导体光催化剂
CN106540667B (zh) 一种羧基化介孔聚合物限域铝基金属有机框架复合材料及其制备方法和应用
CN102757101A (zh) 一种大比表面积多孔氧化镍微球的制备方法
CN102502791A (zh) 一种微波水热制备花簇状SnS 纳米粒子的方法
CN105174235A (zh) 一种立方相Cu2SnTe3纳米晶体的液相制备方法
CN102951686A (zh) 一种粒状钨酸锰纳米晶的制备方法
CN104402065B (zh) 一种类球形二硫化钴纳米粉体的制备方法
CN103408057B (zh) 一种立方状硫化银微晶的快速制备方法
CN103922389B (zh) 一种分等级氧化锌纳米盘材料的制备方法
CN101767813B (zh) 一种片状纳米氧化锌粉体的制备方法
CN103332724B (zh) 一种海胆状硫化镉纳米球的制备方法
CN102951685A (zh) 一种棒状钨酸锰微晶的制备方法
CN104998663B (zh) 一种复合光催化剂CdS‑Pt@CeO2及其制备方法和应用
CN106587165B (zh) 一种梭状结构的α-Fe2O3粉体及其制备方法
CN102115147B (zh) 热分解制备具有生物微纳米结构氧化铜晶体的化学方法
CN101863507A (zh) 一种分等级二氧化锡八面体的制备方法
CN104370302B (zh) 一种铜锌锡硫纳米晶的纳米浇注合成方法
CN103241767B (zh) 一种斜方晶InOOH的微乳-溶剂热工艺
CN104045106A (zh) 一种超临界二氧化碳制备硫化镉纳米颗粒的方法

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: 20141105

Termination date: 20150813

EXPY Termination of patent right or utility model