CN104402036B - 一种硫化钕纳米针的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种硫化钕纳米针的合成方法,属于纳米材料制备技术领域。本发明以硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺及琥珀酸二异辛基磺酸钠作为原料,水为溶剂,将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,于温度300~400℃、保温2~12h,即得到目标产物:硫化钕纳米针。本发明采用的合成方法,具有过程简单、反应温度低、耗时短及对环境无污染的特点;同时,本发明制备出的硫化钕纳米针在涂料、光催化材料、吸附剂及热电材料领域具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于纳米材料制备技术领域,具体涉及一种硫化钕纳米针的合成方法。
背景技术
稀土硫化物具有熔点高、低热导率、颜色鲜艳、光催化及通过自掺杂能在金属导体与绝缘体之间相互转变,在涂料、光催化材料及热电材料领域具有良好的应用前景。
硫化钕是一种重要的稀土硫化物,传统方法以单质硫与钕为原料,通过高温固相反应法可以制备出硫化钕粉末。文献(C.M.Vaughan~Forster,W.B.White.Powderpreparationandsinteringcharacteristicsofrare~earthsesquisulfideceramics.J.Am.Ceram.Soc.80(1997)273~276.)报道了一种硫化钕粉末的制备方法,此法首先采用热蒸发分解法制备出了小尺寸的氧化物前驱体,再与硫化氢进行硫化反应,在1350℃反应100min,从而制备出了硫化钕粉末。
不同于高温下制备出的无规则形态的硫化钕粉末,硫化钕纳米针由于具有特殊的纳米针状结构,具有大的比表面积、纳米尺寸效应、吸附效应、热电效应及光催化性能,在涂料、光催化材料、吸附剂及热电材料领域具有良好的应用前景。然而,硫化钕纳米针是难于合成的,到目前为止,也未有关于硫化钕纳米针的报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合成过程简单、合成温度低及耗时短的硫化钕纳米针的合成方法。
本发明提供了一种硫化钕纳米针的合成方法,该方法如下:
以硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺及琥珀酸二异辛基磺酸钠作为原料,水为溶剂,将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,于温度300~400℃、保温2~12h,即得到目标产物:硫化钕纳米针。
所述硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2;所述硫化钠与三氟甲磺酸钕的总重量为水的5~40%,乙二胺重量为水的1~5%,琥珀酸二异辛基磺酸钠重量为水的1~5%;所述硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为20~50%。
本发明的科学原理如下:
本发明采用上述合成过程,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺及琥珀酸二异辛基磺酸钠溶于水内,在一定温度的水热条件下,硫化钠与三氟甲磺酸钕反应形成硫化钕,硫化钕在水热溶液内达到过饱和后从溶液中析出,形成硫化钕晶核,这些硫化钕晶核在配位剂乙二胺、表面活性剂琥珀酸二异辛基磺酸钠的结构诱导协同作用下,形成了硫化钕纳米针。
与现有技术相比,本发明具有以下技术效果:
1、本发明采用的合成方法,具有合成过程简单、合成温度低、耗时短及对环境无污染的特点;
2、本发明采用的是的硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠及水,原料及合成过程对环境无污染,符合环保要求;
3、本发明硫化钕纳米针在涂料、光催化材料、吸附剂及热电材料领域具有良好的应用前景。
附图说明
图1为实施例1所合成的硫化钕纳米针的扫描电子显微镜(SEM)图像;
从图中可以看出所得产物为硫化钕纳米针状结构,纳米针的长度约3μm,尺寸较大的一端直径350nm,而针状结构的尖端直径20nm。
图2为实施例2所合成的硫化钕纳米针的SEM图像;
从图中可以看出所得产物为硫化钕纳米针状结构,纳米针的长度约3μm,尺寸较大的一端直径350nm,而针状结构的尖端直径20nm。
具体实施方式
以下结合具体实施例详述本发明,但本发明不局限于下述实施例。
实施例1
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的5%,乙二胺占水重量的5%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的5%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为50%;然后在温度300℃下保温12h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
实施例2
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的40%,乙二胺占水重量的1%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的1%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为20%;然后在温度400℃下保温2h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
实施例3
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的10%,乙二胺占水重量的2%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的2%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为25%;然后在温度350℃下保温6h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
实施例4
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的15%,乙二胺占水重量的3%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的3%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为30%;然后在温度350℃下保温8h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
实施例5
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的20%,乙二胺占水重量的4%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的4%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为35%;然后在温度320℃下保温4h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
实施例6
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的25%,乙二胺占水重量的2.5%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的2.5%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为40%;然后在温度380℃下保温10h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
实施例7
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的30%,乙二胺占水重量的1.5%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的1.5%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为45%;然后在温度300℃下保温8h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
实施例8
将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,其中硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2,硫化钠与三氟甲磺酸钕的量为水重量的35%,乙二胺占水重量的4.5%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的4.5%,硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为40%;然后在温度400℃下保温10h,最终得到了长度约3μm、尺寸较大的一端直径350nm及尖端直径20nm的硫化钕纳米针。
Claims (1)
1.一种硫化钕纳米针的合成方法,其特征在于,所述合成方法如下:
以硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺及琥珀酸二异辛基磺酸钠作为原料,水为溶剂,将硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水均匀混合后置于反应容器内并密封,于温度300~400℃、保温2~12h,即得到目标产物:硫化钕纳米针;
所述硫化钠与三氟甲磺酸钕的摩尔比为3:2;
所述硫化钠与三氟甲磺酸钕的总重量为水的5~40%,乙二胺占水重量的1~5%,琥珀酸二异辛基磺酸钠占水重量的1~5%;
所述硫化钠、三氟甲磺酸钕、乙二胺、琥珀酸二异辛基磺酸钠与水总量占反应容器的填充度为20~50%。
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CN103351019A (zh) * | 2013-07-08 | 2013-10-16 | 陕西科技大学 | 一种溶剂热法制备SmS纳米阵列的方法 |
CN103730536A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-16 | 南昌航空大学 | 一种稀土硫化物量子点太阳能电池的制备及其应用 |
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