CN108821246A - 一种硫属化合物纳米片及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于过渡金属硫属化合物的制备领域，具体涉及一种硫属化合物纳米片及其制备方法。所述硫属化合物纳米片的组成为CrGeX3(X为Se、Te)，晶体结构为六方晶体结构。其制备方法为：将Cr源和X源混合，在惰性气体中经350‑400℃反应，通过高温有机液相法获得二元Cr2X3，在含有Cr2X3籽晶的母液中加入Ge源，通过阳离子置换法合成三元CrGeX3纳米片。该方法制备CrGeX3周期短、设备简单，适合批量生产。本发明公开CrGeTe3的制备方法所得产物为六方晶体结构，其形貌为六边形纳米片，直径在1‑2.85μm，厚度在80‑130nm之间调控。

Description

一种硫属化合物纳米片及其制备方法
技术领域
本发明属于过渡金属硫属化合物的制备领域，具体涉及一种硫属化合物纳米片及其制备方法。
背景技术
由于过渡金属硫属化合物丰富的物理化学性质，使其在半导体、自旋电子学及催化等多个领域被应用，其中，二维过渡金属硫属化合物材料因其独特的光学与电学性质备受关注。相较比于其他维度的材料，二维材料具有独特的电子结构，极高的表面载流子浓度，良好的弹性性能以及极大的比表面积成为电子信息、催化、能量存储、超级电容器等领域的潜在应用材料，可有效实现器件的小型化、柔性化、透明化。但铁磁性的缺失严重阻碍了二维材料在低维自旋电子学器件中的应用。为推动其在自旋电子学器件中的应用，本征铁磁二维材料的探索势在必行。
CrGeTe3分子是一种层状的过渡金属硫属化合物，带隙为0.7eV，在低于61K时表现出铁磁性。美国加利福尼亚大学伯克利分校X.Zhang等人证实二维CrGeTe3纳米片具有本征铁磁性[Stern A,Gong C,Wang C,et al.Discovery ofintrinsic ferromagnetismintwo-dimensional van derwaals crystals.Nature,2017,546,265.]。
现有技术中，二维CrGeTe3纳米片的制备方法为机械剥离法或助熔法，其中，机械剥离法为，从三维铁磁块材中采用机械剥离法得到二维CrGeTe3纳米片，但机械剥离方法操作复杂，成功率较低；助熔法为，在石英管中以单质Cr粉、Ge片、Te片为原料采用助熔技术在1100℃反应超过20小时合成出CrGeTe3单晶，但此方法需要超高温度以及很长的晶体生长周期[LiuY,Petrovic C.Critical behavior of quasi-two-dimensionalsemiconducting ferromagnet Cr2Ge2Te6.Phys.Rev.B,2017,96,054406.]，不适于CrGeTe3纳米片的批量生产。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的过渡金属硫属化合物CrGeTe3制备过程中操作复杂，成功率低，反应条件苛刻以及反应时间长等缺陷缺陷，从而提供一种过渡金属硫属化合物纳米片及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种硫属化合物纳米片，所述硫属化合物纳米片的组成为CrGeX3，所述X为Se或Te，所述晶体结构为六方晶体结构，所述CrGeTe3纳米片为六边形结构。
进一步地，所述CrGeTe3纳米片的直径为1-2.85μm，厚度为80-130nm。
一种上述的硫属化合物纳米片的制备方法，包括以下步骤：
有机液相反应：将含有Cr源的溶液与含有X源的悬浮液混合，在惰性气体保护下升温至350-400℃反应，得到Cr2X3纳米材料；
阳离子置换反应：将所述Cr2X3纳米材料与溶剂混合得到含Cr2X3纳米材料的母液，在惰性气体保护下，升温至100-120℃，保温20-40min，加入含有Ge源的溶液，继续升温至350-400℃反应90-150min，得到CrGeX3纳米片。
进一步地，所述制备方法中原料Cr，Ge，X的摩尔量之比为(0.5-1)：(0.5-0.55):1.8。
进一步地，所述有机液相反应中的升温速率为2-5℃/min，反应时间为1-3h。
进一步地，所述有机液相反应步骤中，将Cr源溶于油胺中，得到含有Cr源的溶液；将X源溶于三辛基膦中，超声，得到所述含有X源的悬浮液；
所述阳离子置换反应中，将Ge源溶于油胺中，超声，得到所述含有Ge源的溶液。
本发明中，对于溶剂的用量没有特别的要求，只要能够溶解相应的反应原料即可。
进一步地，所述有机液相反应中，将含有Cr源的溶液在惰性气体保护下升温至100-120℃，保温20-30min，然后与含有X源的悬浮液混合得到反应液。
进一步地，所述Cr源为Cr(CO)6；所述X源为硒粉或碲粉；所述Ge源为GeI4。
进一步地，还包括对所述Cr2X3纳米材料和/或CrGeX3纳米片进行洗涤，纯化的步骤。
进一步地，所述惰性气体为氮气或氩气。
另外，元素Si、Ge、Sn是位于同一主族，元素Sb与Ge是位于对角线位置，化学性质相似，因而元素Si、Sn、Sb的阳离子置换反应在理论上也是可行的。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.本发明提供的硫属化合物纳米片CrGeX3为六方晶体结构的纳米片，所述纳米片为六边形结构，不仅具有均一形貌，并且尺寸可控，其直径在1-2.85μm，厚度在80-130nm之间可调，是典型的软磁材料。
2.本发明提供的硫属化合物纳米片的制备方法，先采用高温有机液相法将Cr源和X源混合在惰性气体中经350-400℃保温反应获得二元Cr2X3，在含有Cr2X3籽晶的母液中加入Ge源，采用阳离子置换法合成三元化合物CrGeX3。由于CrGeX3的形成能特别低，Cr3+易被Ge3+替代，从而形成CrGeX3。与传统方法相比，不需要超高反应温度及超长反应时间，本技术采用液相化学法在低温短时条件下合成二维铁磁半导体CrGeX3，反应温度低于400℃，不仅简单易行，而且大幅降低了能耗。为单层二维材料的获得提供了有效条件，因此，液相化学合成法将成为探索新型多功能二维过渡金属硫属化合物的新方法。
附图说明
图1为本发明实施例1所得CrGeTe3纳米片的EDX能谱；
图2为本发明实施例1所得CrGeTe3纳米片的XRD图谱；
图3为本发明实施例2所得CrGeTe3纳米片的XRD图谱；
图4为本发明实施例3所得CrGeTe3纳米片的XRD图谱；
图5为本发明实施例1所得CrGeTe3纳米片的SEM图；
图6为本发明实施例1所得CrGeTe3纳米片的SEM图；
图7为本发明实施例2所得CrGeTe3纳米片的SEM图；
图8为本发明实施例3所得CrGeTe3纳米片的SEM图；
图9为本发明实施例1所得CrGeTe3纳米片的在5K时的磁滞回线。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
实施例1
本实施例提供了一种CrGeTe3纳米片的制备方法，通过以下制备步骤获得：
(1)将0.5mmol的Cr(CO)6和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr源的溶液，在N2保护下升温至100℃，保温30min；
(2)将1.8mmol的Te单质粉末溶于3mL的三辛基磷(TOP)中，超声20min，得到含有Te源的悬浮液；
(3)将含有Te源的悬浮液注射到含有Cr源的溶液中，在氮气保护下以2℃/min的升温速率升温至350℃，保温反应2h，得到Cr2Te3纳米材料。
(4)Cr2Te3纳米颗粒经无水乙醇、正己烷、丙酮洗涤和纯化后，干燥，再和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr2Te3籽晶的母液，在N2保护下升温至100℃，保温40min；
(5)将0.5mmol的GeI4溶于3mL的油胺中，超声20min，得到含有Ge源的溶液；
(6)将含有Ge源的溶液注射到含有Cr2Te3的籽晶的母液中，在氮气保护下以2℃/min的升温速率升温至350℃，保温反应150min，而后冷却至室温，其产物经过无水乙醇和正己烷离心洗涤三次，再经自然干燥可得到结构为CrGeTe3的纳米片。
实施例2
本实施例提供了一种CrGeTe3纳米片的制备方法，通过以下制备步骤获得：
(1)将1.0mmol的Cr(CO)6和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr源的溶液，在N2保护下升温至100℃，保温30min；
(2)将1.8mmol的Te单质粉末溶于3mL的三辛基磷(TOP)中，超声20min，得到含有Te源的悬浮液；
(3)将含有Te源的悬浮液注射到含有Cr源的溶液中，在氮气保护下以3℃/min的升温速率升温至350℃，保温反应2h，得到Cr2Te3纳米材料。
(4)Cr2Te3纳米颗粒经无水乙醇、正己烷、丙酮洗涤和纯化后，干燥，再和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr2Te3籽晶的母液，在N2保护下升温至100℃，保温40min；
(5)将0.5mmol的GeI4溶于3mL的油胺中，超声20min，得到含有Ge源的溶液；
(6)将含有Ge源的溶液注射到含有Cr2Te3籽晶的母液中，在氮气保护下以5℃/min的升温速率升温至350℃，保温反应120min，而后冷却至室温，其产物经过无水乙醇和正己烷离心洗涤三次，再经自然干燥可得到结构为CrGeTe3的纳米片。
实施例3
本实施例提供了一种CrGeTe3纳米片的制备方法，通过以下制备步骤获得：
(1)将1mmol的Cr(CO)6和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr源的溶液，在N2保护下升温至100℃，保温30min；
(2)将1.8mmol的Te单质粉末溶于3mL的三辛基磷(TOP)中，超声20min，得到含有Te源的悬浮液；
(3)将含有Te源的悬浮液注射到含有Cr源的溶液中，在氮气保护下以3℃/min的升温速率升温至350℃，保温反应2h，得到Cr2Te3纳米材料。
(4)Cr2Te3纳米颗粒经无水乙醇、正己烷、丙酮洗涤和纯化后，干燥，再和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr2Te3籽晶的母液，在N2保护下升温至120℃，保温30min；
(5)将0.55mmol的GeI4溶于3mL的油胺中，超声20min，得到含有Ge源的溶液；
(6)将含有Ge源的溶液注射到含有Cr2Te3籽晶的母液中，在氮气保护下以2℃/min的升温速率升温至400℃，保温反应90min，而后冷却至室温，其产物经过无水乙醇和正己烷离心洗涤三次，再经自然干燥可得到结构为CrGeTe3的纳米片。
实施例4
本实施例提供了一种CrGeTe3纳米片的制备方法，通过以下制备步骤获得：
(1)将0.55mmol的Cr(CO)6和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr源的溶液，在N2保护下升温至120℃，保温20min；
(2)将1.8mmol的Te单质粉末溶于3mL的三辛基磷(TOP)中，超声20min，得到含有Te源的悬浮液；
(3)将含有Te源的悬浮液注射到含有Cr源的溶液中，在氮气保护下以4℃/min的升温速率升温至400℃，保温反应2h，得到Cr2Te3纳米材料。
(4)Cr2Te3纳米颗粒经无水乙醇、正己烷、丙酮洗涤和纯化后，干燥，再和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr2Te3籽晶的母液，在N2保护下升温至120℃，保温30min；
(5)将0.5mmol的GeI4溶于3mL的油胺中，超声20min，得到含有Ge源的溶液；
(6)将含有Ge源的溶液注射到含有Cr2Te3籽晶的母液中，在氮气保护下以5℃/min的升温速率升温至400℃，保温反应120min，而后冷却至室温，其产物经过无水乙醇和正己烷离心洗涤三次，再经自然干燥可得到结构为CrGeTe3的纳米片。
实施例5
本实施例提供了一种CrGeTe3纳米片的制备方法，通过以下制备步骤获得：
(1)将0.6mmol的Cr(CO)6和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr源的溶液，在N2保护下升温至120℃，保温20min；
(2)将1.8mmol的Te单质粉末溶于3mL的三辛基磷(TOP)中，超声20min，得到含有Te源的悬浮液；
(3)将含有Te源的悬浮液注射到含有Cr源的溶液中，在氮气保护下以5℃/min的升温速率升温至400℃，保温反应2h，得到Cr2Te3纳米材料。
(4)Cr2Te3纳米颗粒经无水乙醇、正己烷、丙酮洗涤和纯化后，干燥，再和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr2Te3籽晶的母液，在N2保护下升温至120℃，保温30min；
(5)将0.5mmol的GeI4溶于3mL的油胺中，超声20min，得到含有Ge源的溶液；
(6)将含有Ge源的溶液注射到含有Cr2Te3籽晶的母液中，在氮气保护下以2℃/min的升温速率升温至400℃，保温反应120min，而后冷却至室温，其产物经过无水乙醇和正己烷离心洗涤三次，再经自然干燥可得到结构为CrGeTe3的纳米片。
实施例6
本实施例提供了一种CrGeSe3纳米片的制备方法，通过以下制备步骤获得：
(1)将0.5mmol的Cr(CO)6和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr源的溶液，在N2保护下升温至100℃，保温20min；
(2)将1.8mmol的Se单质粉末溶于3mL的三辛基磷(TOP)中，超声20min，得到含有Se源的悬浮液；
(3)将含有Se源的悬浮液注射到含有Cr源的溶液中，在氮气保护下以5℃/min的升温速率升温至400℃，保温反应2h，得到Cr2Se3纳米材料。
(4)Cr2Se3纳米颗粒经无水乙醇、正己烷、丙酮洗涤和纯化后，干燥，再和20mL油胺加入到配有温度调节器和磁力搅拌器的四口烧瓶中，得到含有Cr2Se3籽晶的母液，在N2保护下升温至120℃，保温30min；
(5)将0.5mmol的GeI4溶于3mL的油胺中，超声20min，得到含有Ge源的溶液；
(6)将含有Ge源的溶液注射到含有Cr2Se3籽晶的母液中，在氮气保护下以2℃/min的升温速率升温至400℃，保温反应120min，而后冷却至室温，其产物经过无水乙醇和正己烷离心洗涤三次，再经自然干燥可得到结构为CrGeSe3的纳米片。
性能测试评价
该部分仅对部分实施例提供的样品进行测试，其它样品也具有相同或相似的理化性质，在此不一一赘述。
1、元素成分及含量检测
采用X射线能谱(EDX)对实施例1制备得到的CrGeTe3纳米片的元素成分及含量进行测试。图1给出了实施例1所得CrGeTe3纳米片的EDX能谱；经检测实施例1制备的CrGeTe3纳米片中包含有Cr、Ge和Te元素；每种元素的具体摩尔百分含量分别为18.98％，19.52％，61.50％，其摩尔比为1:1:3，符合CrGeTe3的化学计量比。
2、结构表征检测
采用X-射线衍射仪(XRD)对实施例1、2、3所制备的CrGeTe3纳米片进行结构表征检测。图2-4分别给出了实施例1、2、3所得CrGeTe3纳米片的XRD图谱；经过比对，所有XRD图谱与CrGeTe3标准卡片库(标号：JCPDS50-0928)的峰形一致，说明上述实施例制备的CrGeTe3为R-3空间群，晶格参数为：α＝β＝90°，γ＝120°。属于六方晶体结构。
3、形貌表征检测
采用扫描电镜(SEM)对实施例1-3制备的CrGeTe3纳米片的形貌进行SEM测试。图5-8给出了实施例1-3所得CrGeTe3纳米片的扫描电镜图；从图5和图6中可知，本发明实施例1制备得到的CrGeTe3六边形纳米片，直径约为1.1μm，厚度为80nm；此外，从图7和图8可知，本发明实施例2中制备得到的CrGeTe3六边形纳米片的直径为2.85μm，厚度130nm。实施例3中制备得到的CrGeTe3六边形纳米片的直径为1μm，厚度为80nm；
综上所述，本发明提供的技术方案制备的CrGeTe3六边形纳米片不仅具有均一形貌，并且尺寸可控。其直径在1-2.85μm，厚度在80-130nm之间调控。
4、磁性测试
采用超导量子干涉仪(SQUID)对实施例1所制备的CrGeTe3纳米片在5K时的磁滞回线进行表征，进而确定矫顽力。图9给出了实施例1所得CrGeTe3纳米片在5K时的磁滞回线；通过磁滞回线得到实施例1制备的CrGeTe3纳米片在5K时的矫顽力为182Oe，说明CrGeTe3是一种软磁材料。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种硫属化合物纳米片，其特征在于，所述硫属化合物纳米片的组成为CrGeX3，所述X为Se或Te，优选的，所述X为Te；所述纳米片晶体结构为六方晶体结构。
2.根据权利要求1所述的硫属化合物纳米片，其特征在于，所述纳米片CrGeTe3的形貌为六边形，直径为1-2.85μm，厚度为80-130nm。
3.一种权利要求1或2所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
有机液相反应：将含有Cr源的溶液与含有X源的悬浮液混合，在惰性气体保护下升温至350-400℃反应，得到Cr2X3纳米材料；
阳离子置换反应：将所述Cr2X3纳米材料与溶剂混合得到含Cr2X3纳米材料的母液，在惰性气体保护下，升温至100-120℃，保温20-40min，加入含有Ge的溶液，继续升温至350-400℃反应90-150min，得到CrGeX3纳米片。
4.根据权利要求3所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，所述制备方法中原料Cr，Ge，X的摩尔量之比为(0.5-1)：(0.5-0.55):1.8。
5.根据权利要求3或4所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，所述有机液相反应中的升温速率为2-5℃/min，反应时间为1-3h。
6.根据权利要求5所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，所述有机液相反应步骤中，将Cr源溶于油胺中，得到含有Cr源的溶液；将X源溶于三辛基膦中，超声，得到所述含有X源的悬浮液；
所述阳离子置换反应中，将Ge源溶于油胺中，超声，得到所述含有Ge源的溶液。
7.根据权利要求6所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，所述有机液相反应中，将含有Cr源的溶液在惰性气体保护下升温至100-120℃，保温20-30min，然后与含有X源的悬浮液混合。
8.根据权利要求3-7任一项所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，所述Cr源为Cr(CO)6；所述X源为碲粉或硒粉；所述Ge源为GeI4。
9.根据权利要求3-7任一项所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，还包括对所述Cr2X3纳米材料和/或CrGeX3纳米片的进行洗涤，纯化的步骤。
10.根据权利要求8所述的硫属化合物纳米片的制备方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气或氩气。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111293136A (zh) * 2018-12-07 2020-06-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 基于二维器件的三维mram存储结构及其制作方法
CN111470538A (zh) * 2020-03-25 2020-07-31 深圳先进技术研究院 一种熔融体系下磷改性过渡金属硫属化合物的方法
CN112875655A (zh) * 2021-01-29 2021-06-01 中南大学 一种非层状二维Cr2Se3纳米片的制备方法和应用
CN112941627A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 中南大学 一种垂直生长的超薄Cr2Te3单晶纳米片的制备方法
CN116462164A (zh) * 2023-04-10 2023-07-21 邯郸学院 一种制备碲基超薄半导体纳米片的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103787283A (zh) * 2014-01-03 2014-05-14 安徽大学 一种Cu3SbSe4三元纳米球的制备方法
CN107364837A (zh) * 2017-08-22 2017-11-21 山西师范大学 一种Cr基硫属化合物硬磁纳米材料及其制备方法
CN107585747A (zh) * 2017-08-22 2018-01-16 山西师范大学 一种硫属化合物异质结磁性纳米材料及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103787283A (zh) * 2014-01-03 2014-05-14 安徽大学 一种Cu3SbSe4三元纳米球的制备方法
CN107364837A (zh) * 2017-08-22 2017-11-21 山西师范大学 一种Cr基硫属化合物硬磁纳米材料及其制备方法
CN107585747A (zh) * 2017-08-22 2018-01-16 山西师范大学 一种硫属化合物异质结磁性纳米材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
G. T. LIN ET AL.: ""Tricritical behavior of the two-dimensional intrinsically ferromagnetic semiconductor CrGeTe3"", 《PHYSICAL REVIEW B》 *
YUZURI M. ET AL.: ""Pressure Effect On The Neel Tempreture Of Cr2Te3-XSeX"", 《JOURNAL OF MAGNETISM AND MAGNETIC MATERIALS》 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111293136A (zh) * 2018-12-07 2020-06-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 基于二维器件的三维mram存储结构及其制作方法
CN111470538A (zh) * 2020-03-25 2020-07-31 深圳先进技术研究院 一种熔融体系下磷改性过渡金属硫属化合物的方法
CN111470538B (zh) * 2020-03-25 2022-08-05 深圳先进技术研究院 一种熔融体系下磷改性过渡金属硫属化合物的方法
CN112875655A (zh) * 2021-01-29 2021-06-01 中南大学 一种非层状二维Cr2Se3纳米片的制备方法和应用
CN112941627A (zh) * 2021-01-29 2021-06-11 中南大学 一种垂直生长的超薄Cr2Te3单晶纳米片的制备方法
CN112941627B (zh) * 2021-01-29 2023-10-13 中南大学 一种垂直生长的超薄Cr2Te3单晶纳米片的制备方法
CN116462164A (zh) * 2023-04-10 2023-07-21 邯郸学院 一种制备碲基超薄半导体纳米片的方法

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