CN107128883A - 一种由edta辅助水热合成3d结构硫化物的方法 - Google Patents

一种由edta辅助水热合成3d结构硫化物的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107128883A
CN107128883A CN201710395497.5A CN201710395497A CN107128883A CN 107128883 A CN107128883 A CN 107128883A CN 201710395497 A CN201710395497 A CN 201710395497A CN 107128883 A CN107128883 A CN 107128883A
Authority
CN
China
Prior art keywords
edta
hydrothermal synthesis
assisted hydrothermal
sulfide
sulfate
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.)
Pending
Application number
CN201710395497.5A
Other languages
English (en)
Inventor
曾冬铭
殷汉权
陈圣华
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.)
Central South University
Original Assignee
Central South 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 Central South University filed Critical Central South University
Priority to CN201710395497.5A priority Critical patent/CN107128883A/zh
Publication of CN107128883A publication Critical patent/CN107128883A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00—Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/20—Methods for preparing sulfides or polysulfides, in general
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G3/00—Compounds of copper
    • C01G3/12—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G51/00—Compounds of cobalt
    • C01G51/30—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G9/00—Compounds of zinc
    • C01G9/08—Sulfides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/80—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70
    • C01P2002/85—Crystal-structural characteristics defined by measured data other than those specified in group C01P2002/70 by XPS, EDX or EDAX data
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/32—Spheres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
    • C01P2004/45—Aggregated particles or particles with an intergrown morphology

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

本发明公开了一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物MSx(M＝Zn,Cu,Co)的方法,属于材料制备领域，其合成原料包括金属硫酸盐、EDTA、硫代乙酰胺和去离子水。该方法一步即可合成所需的硫化物，步骤简单，多种硫化物都可以用此方法制备获得，具有可推广性。利用本方法制备的金属硫化物结构独特，在电催化、超级电容器、光催化等领域有重要的应用前景。

Description

一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法
技术领域
本发明涉及材料制备领域，具体涉及一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法。
背景技术
近年来,由纳米粒子、纳米纤维、纳米带等低维纳米材料为基本单元构筑的3D(三维)结构形貌的材料尤其引起了人们的关注。分级结构不仅具有纳米结构单元的特性，还具有更加优异的整体协同性质，使得纳米结构材料的性能更加丰富。具有3D结构的硫化物材料因其具有的独特的物理化学性质，在纳米催化、生物医药运输、染料缓释、电磁屏蔽、光能转换和电化学能量储存等方面有重要的应用。
当前硫化物和包含硫化物的合成和设计已经成为材料界的热点和着重点之一，具有很好的应用前景，目前已经被大量应用于很多领域，例如颜料、光、电等领域。比如：(1)硫化锌能带隙宽，高折射率，高透光率在可见光范围内，而且其巨大的潜力应用光学，电子和光电子器件。具有优良的荧光效应及电致发光功能，纳米硫化锌更具有独特的光电效应，在电学、磁学、光学、力学和催化等领域呈现出许多优异的性能。(2)硫化铜材料在航天航空事业、医疗事业、太阳能电池、超级电容器方面都有很好的应用。(3)硫化钴具有多相，据有关报道，已制备出来的有CoS,Co3S4,CoS2和Co9S8等，其中CoS2是十分重要的磁性材料以及超级电容材料，在电化学应用方面有巨大的前景。
传统合成工艺中，半导体过渡金属硫化物是通过固态反应来实现的，但是这种方法有其不足之处，固相反应一般指高温固相反应，因此其操作困难、成本高、能耗高、越来越不适合社会可持续发展的要求。众所周知，材料的光、电、化学性质常常需要对尺寸及其形貌的控制，因而简单、方便及经济的制备方法是科学工作者们需要重点解决的问题。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明是一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法，设备简单、价格低廉、操作方便。(2)本发明所述的方法可以推广到多种3D结构硫化物的制备合成上,所述合成的3D结构硫化物的结构独特，应用前途广泛，合成这些材料尤为重要。
附图说明
图1中(1)为本发明实施例一中硫化锌材料SEM图,(2)为本发明实施例一中硫化锌材料的EDX图。
图2中(1)为本发明实施例一中硫化铜材料SEM图,(2)为本发明实施例一中硫化铜材料的EDX图。
图3中(1)为本发明实施例一中硫化钴材料SEM图,(2)为本发明实施例一中硫化钴材料的EDX图。
图4为本发明实施例一中硫化锌材料的XRD图。
图5为本发明实施例一中硫化铜材料的XRD图。
图6为本发明实施例一中硫化钴材料的XRD图。
具体实施方式
下面结合具体实例对此发明的内容进行详细阐述，但应当理解本发明的内容不受下面实例的限制，只列举几个例子。
案例一
以硫酸锌(ZnSO4·7H2O)，乙二胺四乙酸(EDTA)，硫代乙酰胺(C2H5NS)和去离子水(DI)为原料合成硫化锌纳米材料。用分析天平称量0.002mol硫酸锌和0.0015mol EDTA倒入盛有60ml去离子水的100ml的小烧杯中，放在磁力搅拌搅拌1h，待硫酸锌和EDTA完全溶解，加入0.002mol硫代乙酰胺，继续搅拌30min后，硫代乙酰胺固体完全溶解，把此溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，再装入反应釜中拧紧密封，放入恒温干燥箱中，烘箱温度设为180℃，时间设为8h,在此条件下反应完成，冷却后取出反应釜，对反应后的溶液离心，离心速度10000rpm,离心时间5min，反复用水洗三次、无水乙醇洗两次，得到样品放在温度设定为60℃的真空干燥箱内干燥12h,即得到3D结构的硫化锌。
案例二
以硫酸铜(CuSO4·5H2O)，乙二胺四乙酸(EDTA)，硫代乙酰胺(C2H5NS)和去离子水(DI)为原料合成硫化铜纳米材料。用分析天平称量0.002mol硫酸铜和0.0015mol EDTA倒入盛有60ml去离子水的100ml的小烧杯中，放在磁力搅拌搅拌1h，待硫酸锌和EDTA完全溶解，加入0.004mol硫代乙酰胺，继续搅拌30min后，硫代乙酰胺固体完全溶解，把此溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，再装入反应釜中拧紧密封，放入恒温干燥箱中，烘箱温度设为180℃，时间设为8h,在此条件下反应完成，冷却后取出反应釜，对反应后的溶液离心，离心速度10000rpm,离心时间5min，反复用水洗三次、无水乙醇洗两次，得到样品放在温度设定为60℃的真空干燥箱内干燥12h,即得到3D结构的硫化铜。
案例三
以硫酸钴(CoSO4·7H2O)，乙二胺四乙酸(EDTA)，硫代乙酰胺(C2H5NS)和去离子水(DI)为原料合成硫化锌纳米材料。用分析天平称量0.002mol硫酸钴和0.0015mol EDTA倒入盛有60ml去离子水的100ml的小烧杯中，放在磁力搅拌搅拌1h，待硫酸锌和EDTA完全溶解，加入0.004mol硫代乙酰胺，继续搅拌30min后，硫代乙酰胺固体完全溶解，把此溶液转移到聚四氟乙烯内衬中，再装入反应釜中拧紧密封，放入恒温干燥箱中，烘箱温度设为180℃，时间设为8h,在此条件下反应完成，冷却后取出反应釜，对反应后的溶液离心，离心速度10000rpm,离心时间5min，反复用水洗三次、无水乙醇洗两次，得到样品放在温度设定为60℃的真空干燥箱内干燥12h,即得到3D结构的硫化钴。

Claims (7)

1.一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物MSx(M＝Zn,Cu,Co)的方法，其特征在于包括以下操作步骤：
(1)溶解：将EDTA水溶液与硫酸盐水溶液混合烧杯中得到金属盐的螯合物，然后将硫代乙酰胺固体加入其中，搅拌至完全溶解。
(2)合成：把溶解后的溶液转移到聚四氟乙烯反应釜内衬中，内衬放入反应釜中，然后把整个聚四氟乙烯反应釜转移到恒温干燥箱中，在140～200℃的条件下，反应6～12h。
(3)样品处理：等反应完成后冷却，取出内衬，溶液经过离心、反复洗涤、真空干燥、研磨等操作后，即可得到3D结构的硫化物。
2.根据权利要求1中所述一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法，其特征在于，步骤(1)所述的硫酸盐包含ZnSO4·7H2O、CuSO4·5H20、CoSO4·7H20等。
3.根据权利要求1中所述一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫酸盐与EDTA的摩尔比为2:0～2:1.5。所述硫酸盐与EDTA在水溶液中浓度均为0.025～0.033mol·L-1。
4.根据权利要求1中所述一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法，其特征在于，步骤(1)所述硫酸盐与硫代乙酰胺的摩尔比为1:1～1:2。所述硫代乙酰胺在水溶液中浓度均为0.033～0.066mol·L-1。
5.根据权利要求1中所述一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法，其特征在于，步骤(1)所述的此合成反应所用溶剂为去离子水，是一种水热法。
6.根据权利要求1中所述一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法，其特征在于，步骤(2)所述的此合成反应是在密封的聚四氟乙烯反应釜中进行的。
7.根据权利要求1中所述一种由EDTA辅助水热合成3D结构硫化物的方法，其特征在于，步骤(3)所述的洗涤为蒸馏水、乙醇洗涤且多次洗涤，干燥样品时用真空干燥箱抽真空后干燥。
CN201710395497.5A 2017-05-31 2017-05-31 一种由edta辅助水热合成3d结构硫化物的方法 Pending CN107128883A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710395497.5A CN107128883A (zh) 2017-05-31 2017-05-31 一种由edta辅助水热合成3d结构硫化物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710395497.5A CN107128883A (zh) 2017-05-31 2017-05-31 一种由edta辅助水热合成3d结构硫化物的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107128883A true CN107128883A (zh) 2017-09-05

Family

ID=59734142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710395497.5A Pending CN107128883A (zh) 2017-05-31 2017-05-31 一种由edta辅助水热合成3d结构硫化物的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107128883A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411239A (zh) * 2018-08-22 2019-03-01 浙江师范大学 一种用于超级电容器的Cu掺杂Co9S8纳米管阵列简便制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1923702A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 中国科学院理化技术研究所 单分散球形硫化锌纳米颗粒的制备方法
CN101700905A (zh) * 2009-10-30 2010-05-05 陕西科技大学 一种球状硫化镉纳米晶的制备方法
CN102503553A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 陕西科技大学 一种微波水热辅助液相自组装法制备Sm2S3薄膜的方法
CN102557107A (zh) * 2011-11-23 2012-07-11 陕西科技大学 一种花状硫化铜纳米晶的制备方法
CN103359777A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 上海交通大学 一种Cu2ZnSnS4的水热制备法及其Cu2ZnSnS4材料和用途

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1923702A (zh) * 2005-08-31 2007-03-07 中国科学院理化技术研究所 单分散球形硫化锌纳米颗粒的制备方法
CN101700905A (zh) * 2009-10-30 2010-05-05 陕西科技大学 一种球状硫化镉纳米晶的制备方法
CN102503553A (zh) * 2011-11-23 2012-06-20 陕西科技大学 一种微波水热辅助液相自组装法制备Sm2S3薄膜的方法
CN102557107A (zh) * 2011-11-23 2012-07-11 陕西科技大学 一种花状硫化铜纳米晶的制备方法
CN103359777A (zh) * 2012-03-29 2013-10-23 上海交通大学 一种Cu2ZnSnS4的水热制备法及其Cu2ZnSnS4材料和用途

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
R. VISWANATH ET AL: ""EDTA-assisted hydrothermal synthesis, characterization and photoluminescent properties of Mn2+-doped ZnS"", 《JOURNAL OF LUMINESCENCE》 *
SUBHENDU K. PANDA ET AL: ""Chelating ligand-mediated synthesis of hollow ZnS microspheres and its optical properties"", 《JOURNAL OF COLLOID AND INTERFACE SCIENCE》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109411239A (zh) * 2018-08-22 2019-03-01 浙江师范大学 一种用于超级电容器的Cu掺杂Co9S8纳米管阵列简便制备方法
CN109411239B (zh) * 2018-08-22 2023-10-03 浙江师范大学 一种用于超级电容器的Cu掺杂Co9S8纳米管阵列简便制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107381636A (zh) 一种纳米颗粒自组装三维微米菜花状四硫化钒粉体及其制备方法和应用
CN106601492B (zh) 一种带褶皱的超薄Zn‑Ni‑Co三元金属氧化物纳米片及其制备方法
CN105502286B (zh) 一种多孔纳米NiFe2O4的制备方法
CN106571465A (zh) 水滑石前驱体法氮硫共掺杂碳负载过渡金属硫化物固溶体及其制备方法和应用
CN108288693A (zh) 一种钠离子电池负极材料锌锡双金属硫化物及其制备方法与应用
CN102502773A (zh) 一种环状自组装硫化铜空心球的制备方法
CN103771485A (zh) 一种氧化铜三维纳米自组装体的可控制备方法
CN102897724A (zh) 硒化锡纳米花及其制备方法
CN104817120A (zh) 一种海胆状镍钴复合碱式碳酸盐的制备方法
CN105680042B (zh) 钒酸钙介孔纳米线及其制备方法和应用
CN104900859B (zh) 一种多孔SnO2纳米球/石墨烯复合材料及其制备方法
CN106410149A (zh) 一种硫掺杂碳包覆高含量过渡金属硫化物的制备方法及储锂应用
CN104525167A (zh) 一种二氧化钛纳米管及其制备方法
CN107138167A (zh) 一种特殊形貌的混合晶相异质结纳米硫化镉的制备方法
CN102234133B (zh) 一种半导体复合多孔壁二氧化钛空心球材料及其制备方法
CN107244699A (zh) 一种具有纳米片层组装的三维环状微纳结构的硫化钴的制备方法及其应用
CN105238349A (zh) 一种Fe3O4-ZnO纳米复合材料及其制备方法
CN106986385A (zh) 一种一维金属氧化物/氧化钼基复合材料及其制备方法
CN106693994A (zh) 一种核壳结构硫化铋@硫化铜复合物微球的制备与应用
CN109607605A (zh) 一种二氧化钛/碳纳米管复合纳米片的制备方法
CN104477968A (zh) 一种利用植物酚酸制备氧化亚铜纳米线的方法
CN107128883A (zh) 一种由edta辅助水热合成3d结构硫化物的方法
CN108467063B (zh) 一种微波合成铜锑硫纳米颗粒的方法
CN102786075B (zh) 一种花状纳米氧化铜粉末的制备方法
CN104925852B (zh) 一种固相制备硫化镉‑硫化银异质结纳米材料的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20170905

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication