CN109485086B - 一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法和应用 - Google Patents

一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法和应用 Download PDF

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Abstract

一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法和应用，它涉及一种合成CuS纳米颗粒的方法及应用。本发明的目的是要解决现有制备CuS的方法复杂，对设备及操作条件要求高和对贵金属吸附量低的问题。方法：一、配制Pluronic F‑127溶液；二、滴加CuCl2溶液；三、加入NaOH溶液、N2H4·H2O和硫代乙酰胺溶液；四、水热反应；五、清洗、干燥，得到CuS纳米颗粒。CuS纳米颗粒用于吸附贵金属离子。本发明制备CuS纳米颗粒的方法操作简单，重复性好，产率高。本发明适用于制备CuS纳米颗粒。

Description

一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法和应用
技术领域
本发明涉及一种合成CuS纳米颗粒的方法及应用。
背景技术
随着大量的与金属相关的工业发展，在提高人类物质文明的同时也带来了不可忽视的严重的环境污染，而这其中由金属大量排放造成的污染对人们的健康生活威胁很大。它们可随着生物链循环进入植物体、动物体，最终会妨害人类的健康。贵金属一般指金、银、钌、铑、钯、锇、铱、铂这八种金属元素，其耐酸碱腐蚀性强，化学性质较稳定，虽然本身毒性不大，然而其经常伴随重金属的出现而复合成有毒物。同时由于其经济价值高，对于其回收利用一直是一项重要挑战。因此很有必要对生活圈进行贵金属监测。由于基体效应干扰，样品中待测组分分布不均等原因，虽然现代分析仪器较为灵敏，但对样品中痕量或超痕量的贵金属直接分析测定往往难以得到准确的结果，所以发展高效，低成本，操作简单的预分离富集方法是科研工作者一个需要攻克的难题。当前的分离富集方法较多，随着仪器，材料等领域不断取得研究进展，新的方法已经或即将被开发出来投入实用，但合成高效的吸附材料的仍然的科技工作者的研究重点。
近年来，过渡金属硫化物材料，因其独特的性质和潜在的应用价值，引起各个领域研究者的广泛研究兴趣。其形貌有球形颗粒、二维片层状、和线状阵列等。硫化铜因其独特的生物相容性和光电特性，有望在靶向递药、光电材料、催化、储能等方面有良好的应用前景。目前许多研究者利用不同方法已经制备了CuS材料，但经过报道的文献调研，发现合成的CuS形貌以球形颗粒形貌为主，且合成方法繁琐，对设备和操作条件要求比较高，产率受到一定限制，不利于规模化生产。此外，现有方法合成的CuS对金的吸附量低，最大吸附量仅为400mg/g。因此，开发简单、快速、高产率、形貌可控的CuS合成方法是十分重要的研究内容。同时，合成CuS的原料Cu和S元素都是地球上储量丰富、价格低廉、无毒无污染，为该材料的应用提供了广泛的原料，奠定了重要基础。
发明内容
本发明的目的是要解决现有制备CuS的方法复杂，对设备及操作条件要求高和对贵金属吸附量低的问题，而提供一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法。
一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，是按以下步骤完成的：
一、将Pluronic F-127加入到去离子水中，再在搅拌速度为100r/min～400r/min下搅拌5min～15min，得到Pluronic F-127溶液；
步骤一中所述的Pluronic F-127的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.4g):(15mL～40mL)；
二、将浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液以10滴/min～20滴/min的滴加速度滴加到Pluronic F-127溶液中，再搅拌均匀，得到淡蓝色溶液；
步骤二中所述的浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液与Pluronic F-127溶液的体积比为(400μL～600μL):(20mL～30mL)；
三、将pH＝9的NaOH溶液加入到淡蓝色溶液中，再将N2H4·H2O以20滴/min～30滴 /min的滴加速度滴加到淡蓝色溶液中，再在搅拌速度为100r/min～400r/min下搅拌 3min～8min，再加入浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液，搅拌均匀，得到咖啡色溶液；
步骤三中所述的pH＝9的NaOH溶液与淡蓝色溶液的体积比为25:(20～30)；
步骤三中所述的N2H4·H2O与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(25μL～40μL):25mL；
步骤三中所述的浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(0.5～1.5):25；
四、将咖啡色溶液转移至聚 四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为60℃～150℃的烘箱中加热1h～24h，得到反应产物；
五、①、将反应产物在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心5min～10min，得到沉淀物质；
②、以去离子水为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心清洗3min～5min，再以无水乙醇为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为 8000r/min～10000r/min下离心清洗3min～5min；
③、重复步骤五②2次～10次，再在温度为50℃～60℃下真空干燥600min～720min，得到CuS纳米颗粒。
CuS纳米颗粒用于吸附贵金属离子。
本发明的原理及优点：
一、本发明利用Pluronic F-127这一个高分子的非离子型表面活性剂发生自组装反应，制备CuS纳米颗粒，利用该方法制备CuS纳米颗粒是未见报道的；CuCl2提供的铜源在Pluronic F-127溶液中，碱性条件下生成Cu2O纳米颗粒，其中这个过程中Pluronic F-127作为高分子的非离子型表面活性剂调节了反应液的表面化学性质，接下来，Cu2O纳米颗粒与硫代乙酰胺提供的硫离子发生化学反应，生成CuS纳米颗粒，反应中Pluronic F-127 对纳米颗粒形貌的控制至关重要；
二、本发明通过一锅水热法合成了CuS纳米颗粒；
三、本发明制备CuS纳米颗粒的方法操作简单，重复性好，产率高，产率为80％～90％，价格低廉；
四、本发明制备的CuS纳米颗粒可对Au(III)、Pd(II)和Pt(IV)进行吸附，且对Au(III)的吸附能力超高，对Au(III)的吸附量为500mg/g～560mg/g，对Pd(II)的吸附量为210mg/g～230mg/g，对Pt(IV)的吸附量为130mg/g～145mg/g。
本发明可获得CuS纳米颗粒。
附图说明
图1为实施例一制备的CuS纳米颗粒放大20万倍的SEM图；
图2为实施例一制备的CuS纳米颗粒的粒径分布图；
图3为吸附时间对实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附Au(III)、Pd(II)和Pt(IV)的影响图；
图4为利用实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附了Au(III)的CuS纳米颗粒的EDX能谱图；
图5为利用实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附了Pd(II)的CuS纳米颗粒的EDX能谱图；
图6为利用实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附了Pt(IV)的CuS纳米颗粒的EDX能谱图；
图7为溶液pH值对实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附Au(III)、Pd(II)、Pt(IV)的影响图；
图8为金属离子的平衡浓度对吸附量的影响图；
图9为图8利用Langmuir方程对数据线性拟合的结果图。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，是按以下步骤完成的：
一、将Pluronic F-127加入到去离子水中，再在搅拌速度为100r/min～400r/min下搅拌5min～15min，得到Pluronic F-127溶液；
步骤一中所述的Pluronic F-127的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.4g):(15mL～40mL)；
二、将浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液以10滴/min～20滴/min的滴加速度滴加到Pluronic F-127溶液中，再搅拌均匀，得到淡蓝色溶液；
步骤二中所述的浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液与Pluronic F-127溶液的体积比为(400μL～600μL):(20mL～30mL)；
三、将pH＝9的NaOH溶液加入到淡蓝色溶液中，再将N2H4·H2O以20滴/min～30滴 /min的滴加速度滴加到淡蓝色溶液中，再在搅拌速度为100r/min～400r/min下搅拌 3min～8min，再加入浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液，搅拌均匀，得到咖啡色溶液；
步骤三中所述的pH＝9的NaOH溶液与淡蓝色溶液的体积比为25:(20～30)；
步骤三中所述的N2H4·H2O与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(25μL～40μL):25mL；
步骤三中所述的浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(0.5～1.5):25；
四、将咖啡色溶液转移至聚 四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为60℃～150℃的烘箱中加热1h～24h，得到反应产物；
五、①、将反应产物在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心5min～10min，得到沉淀物质；
②、以去离子水为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心清洗3min～5min，再以无水乙醇为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为 8000r/min～10000r/min下离心清洗3min～5min；
③、重复步骤五②2次～10次，再在温度为50℃～60℃下真空干燥600min～720min，得到CuS纳米颗粒。
本实施方式的原理及优点：
一、本实施方式利用Pluronic F-127这一个高分子的非离子型表面活性剂发生自组装反应，制备CuS纳米颗粒，利用该方法制备CuS纳米颗粒是未见报道的；CuCl2提供的铜源在Pluronic F-127溶液中，碱性条件下生成Cu2O纳米颗粒，其中这个过程中Pluronic F-127作为高分子的非离子型表面活性剂调节了反应液的表面化学性质，接下来，Cu2O 纳米颗粒与硫代乙酰胺提供的硫离子发生化学反应，生成CuS纳米颗粒，反应中Pluronic F-127对纳米颗粒形貌的控制至关重要；
二、本实施方式通过一锅水热法合成了CuS纳米颗粒；
三、本实施方式制备CuS纳米颗粒的方法操作简单，重复性好，产率高，产率为80％～90％，价格低廉；
四、本实施方式制备的CuS纳米颗粒可对Au(III)、Pd(II)和Pt(IV)进行吸附，且对Au(III)的吸附能力超高，对Au(III)的吸附量为500mg/g～560mg/g，对Pd(II)的吸附量为210mg/g～230mg/g，对Pt(IV)的吸附量为130mg/g～145mg/g。
本实施方式可获得CuS纳米颗粒。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是：步骤一中所述的Pluronic F-127的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.25g):(15mL～25mL)。其它步骤与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是：步骤二中所述的浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液与Pluronic F-127溶液的体积比为 (500μL～600μL):(25mL～30mL)。其它步骤与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同点是：步骤三中所述的 pH＝9的NaOH溶液与淡蓝色溶液的体积比为25:(25～30)。其它步骤与具体实施方式一至三相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同点是：步骤三中所述的 N2H4·H2O与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(32μL～40μL):25mL。其它步骤与具体实施方式一至四相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同点是：步骤三中所述的浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液与pH＝9的NaOH溶液的体积比为 (1～1.5):25。其它步骤与具体实施方式一至五相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同点是：步骤四中将咖啡色溶液转移至聚 四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为80℃～100℃的烘箱中加热12h～24h，得到反应产物。其它步骤与具体实施方式一至六相同。
具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同点是：步骤四中将咖啡色溶液转移至聚 四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为100℃～120℃的烘箱中加热6h～10h，得到反应产物。其它步骤与具体实施方式一至七相同。
具体实施方式九：本实施方式是所述的CuS纳米颗粒用于吸附贵金属离子。具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同点是：所述的贵金属离子为Au(III)、Pd(II)或Pt(IV)。其它步骤与具体实施方式一至九相同。
采用以下实施例验证本发明的有益效果：
实施例一：一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，是按以下步骤完成的：
一、将0.250g Pluronic F-127加入到25mL去离子水中，再在搅拌速度为260r/min下搅拌10min，得到Pluronic F-127溶液；
二、将500μL浓度为0.5mg/L的CuCl2溶液以15滴/min的滴加速度滴加到步骤一中得到的Pluronic F-127溶液中，再搅拌均匀，得到淡蓝色溶液；
三、将25mL pH＝9的NaOH溶液加入到淡蓝色溶液中，再将32μL N2H4·H2O以25 滴/min的滴加速度滴加到淡蓝色溶液中，再在搅拌速度为260r/min下搅拌5min，再加入 1mL浓度为61.61mg/mL的硫代乙酰胺溶液，搅拌均匀，得到咖啡色溶液；
四、将咖啡色溶液转移至聚 四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为80℃的烘箱中加热3h，得到反应产物；
五、①、将反应产物在离心速度为9500r/min下离心5min，得到沉淀物质；
②、以去离子水为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为9500r/min下离心清洗5min，再以无水乙醇为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为 9500r/min下离心清洗5min；
③、重复步骤五②8次，再在温度为60℃下真空干燥720min，得到CuS纳米颗粒。
图1为实施例一制备的CuS纳米颗粒放大20万倍的SEM图；
从图1可知，实施例一制备的CuS纳米颗粒为球形颗粒，颗粒较为均匀，无杂质，纯度高。
图2为实施例一制备的CuS纳米颗粒的粒径分布图；
从图2可知，实施例一制备的CuS纳米颗粒的粒径约为20nm，粒径小，尺寸分布均匀。
使用1000mg/L Au(III)标准溶液配制浓度为50mg/L的Au(III)溶液，使用1000mg/L Pd(II)标准溶液配制浓度为25mg/L的Pd(II)溶液，使用1000mg/L Pt(IV)标准溶液配制浓度为25mg/L的Pt(IV)溶液；25℃下将实施例一制备的CuS纳米颗粒分别投加到浓度为50mg/L的Au(III)溶液、浓度为25mg/L的Pd(II)溶液和浓度为25mg/L的Pt(IV)溶液中，投加量均为0.25g/L，在0min～250min内进行动力学研究；
当吸附不同时间时对Au(III)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Au的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图3所示；
当吸附不同时间时对Pd(II)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Pd的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图3所示；
当吸附不同时间时对Pt(IV)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Pt的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图3所示；
当吸附120min时对Au(III)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Au的CuS纳米颗粒分离，固体颗粒再用高纯水离心清洗1-2次，使用场发射扫描电镜-能谱仪对其吸附后的纳米颗粒分析，得到的元素能谱分析数据如图4所示；
当吸附120min时对Pd(II)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Pd的CuS纳米颗粒分离，固体颗粒再用高纯水离心清洗1-2次，使用场发射扫描电镜-能谱仪对其吸附后的纳米颗粒分析，得到的元素能谱分析数据如图5所示；
当吸附120min时对Pt(IV)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Pt的CuS纳米颗粒分离，固体颗粒再用高纯水离心清洗1-2次，使用场发射扫描电镜-能谱仪对其吸附后的纳米颗粒分析，得到的元素能谱分析数据如图6所示；
图3为吸附时间对实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附Au(III)、Pd(II)和Pt(IV)的影响图；
从图3可知，吸附时间为120min时吸附达到平衡状态，继续增加吸附时间吸附量几乎没有变化，确定120min为最佳吸附平衡时间。
图4为利用实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附了Au(III)的CuS纳米颗粒的EDX能谱图；
从图4可知，吸附了Au的CuS纳米颗粒中检测到了元素金的存在，说明元素金确实吸附到CuS纳米颗粒上。
图5为利用实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附了Pd(II)的CuS纳米颗粒的EDX能谱图；
从图5可知，吸附了Pd的CuS纳米颗粒中检测到了元素钯的存在，说明元素钯确实吸附到CuS纳米颗粒上。
图6为利用实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附了Pt(IV)的CuS纳米颗粒的EDX能谱图；
从图6可知，吸附了Pt的CuS纳米颗粒中检测到了元素铂的存在，说明元素铂确实吸附到CuS纳米颗粒上。
使用1000mg/L Au(III)标准溶液配制浓度为50mg/L的Au(III)溶液，再将浓度为50mg/L的Au(III)溶液的pH值调节至1～6，25℃下将实施例一制备的CuS纳米颗粒分别投加到pH值为1～6的Au(III)溶液中，投加量均为0.25g/L，当吸附时间为120min时对 pH值为1～6的Au(III)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Au的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图7所示；
使用1000mg/L Pd(II)标准溶液配制浓度为25mg/L的Pd(II)溶液，再将浓度为25mg/L 的Pd(II)溶液的pH值调节至1～6，25℃下将实施例一制备的CuS纳米颗粒分别投加到pH 值为1～6的Pd(II)溶液中，投加量均为0.25g/L，当吸附时间为120min时对pH值为1～6 的Pd(II)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Pd的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图7所示；
使用1000mg/L Pt(IV)标准溶液配制浓度为25mg/L的Pt(IV)溶液，再将浓度为25mg/L 的Pt(IV)溶液的pH值调节至1～6，25℃下将实施例一制备的CuS纳米颗粒分别投加到pH 值为1～6的Pt(IV)溶液中，投加量均为0.25g/L，当吸附时间为120min时对pH值为1～6 的Pt(IV)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Pt的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图7所示；
图7为溶液pH值对实施例一制备的CuS纳米颗粒吸附Au(III)、Pd(II)、Pt(IV)的影响图。
从图7可知，pH对CuS纳米颗粒吸附钯和铂的影响不明显，然而对CuS纳米颗粒吸附金的影响较大。总的来说是，高酸度对吸附金更有利，这可能是因为酸度高，氢离子增多，有利于形成带正电的金络合物，能通过正负电相互吸附的作用力吸附到CuS纳米颗粒上。
使用1000mg/L Au(III)标准溶液分别配制20mL浓度为15mg/L、40mg/L、70mg/L、100mg/L、150mg/L、200mg/L、300mg/L和400mg/L的Au(III)溶液；将20mL浓度为15mg/L 的Au(III)溶液、20mL浓度为40mg/L的Au(III)溶液、20mL浓度为70mg/L的Au(III)溶液、20mL浓度为100mg/L的Au(III)溶液、20mL浓度为150mg/L的Au(III)溶液、20mL 浓度为200mg/L的Au(III)溶液、20mL浓度为300mg/L的Au(III)溶液和20mL浓度为 400mg/L的Au(III)溶液的pH值均调节至0.91；25℃下将5mg实施例一制备的CuS纳米颗粒分别投加到上述Au(III)溶液中，当吸附时间为60min时分别对上述投加了CuS纳米颗粒的Au(III)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Au的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图8所示；
使用1000mg/L Pd(II)标准溶液分别配制20mL浓度为10mg/L、25mg/L、50mg/L、100mg/L、150mg/L和200mg/L的Pd(II)溶液；将20mL浓度为10mg/L的Pd(II)溶液、20mL 浓度为25mg/L的Pd(II)溶液、20mL浓度为50mg/L的Pd(II)溶液、20mL浓度为100mg/L 的Pd(II)溶液、20mL浓度为150mg/L的Pd(II)溶液和20mL浓度为200mg/L的Pd(II)溶液； 25℃下将5mg实施例一制备的CuS纳米颗粒分别投加到上述Pd(II)溶液中，当吸附时间为60min时分别对上述投加了CuS纳米颗粒的Pd(II)溶液进行离心，使得上清液和吸附了 Pd的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图8所示；
使用1000mg/L Pt(IV)标准溶液分别配制浓度为10mg/L、25mg/L、50mg/L、100mg/L、 150mg/L和200mg/L的Pt(IV)溶液；将20mL浓度为10mg/L的Pt(IV)溶液、20mL浓度为25mg/L的Pt(IV)溶液、20mL浓度为50mg/L的Pt(IV)溶液、20mL浓度为100mg/L的Pt(IV) 溶液、20mL浓度为150mg/L的Pt(IV)溶液和20mL浓度为200mg/L的Pt(IV)溶液的pH 值均调节至0.91；25℃下将5mg实施例一制备的CuS纳米颗粒分别投加到上述Pt(IV)溶液中，当吸附时间为60min时分别对上述投加了CuS纳米颗粒的Pt(IV)溶液进行离心，使得上清液和吸附了Pt的CuS纳米颗粒分离，使用火焰原子吸收测量上清溶液，得到的吸附数据如图8所示；
图8为金属离子的平衡浓度对吸附量的影响图。
从图8可以看出，随着贵金属离子浓度的增大，其吸附量也随之增大，随后达到饱和值，我们推测可能因为所用吸附剂的量一定，所以有效位点数一定，随着有效位点的不断被占据，剩余的金属离子无法继续吸附，从而吸附量达到饱和状态。
根据图8的平衡浓度和对应的吸附量数据，利用Langmuir方程对数据线性拟合，线性拟合结果如图9所示，相关计算结果如表1所示。Langmuir方程表达式为如下：
Figure BDA0001911550050000091
式中Ce和qe分别代表平衡浓度(mg·L-1)和吸附达到平衡的吸附量(mg·g-1)，b代表Langmuir吸附常数(L·mg-1)，qmax为最大吸附量(mg·g-1)，b和qmax可由Ce/qe对Ce作图，根据所得直线的斜率和截距计算得到。
图9为图8利用Langmuir方程对数据线性拟合的结果图；
由图9可以看出，实施例一制备的CuS纳米颗粒对于Au(III)、Pd(II)、Pt(IV)的吸附等温线模型用Langmuir模型拟合更为符合，说明其吸附更符合单分子层吸附理论，这也证实了实施例一制备的CuS纳米颗粒表面的富硫结构对于吸附能力的帮助。
表1 Langmuir吸附等温线模型拟合计算的相关参数
Figure BDA0001911550050000101
表1是通过Langmuir模型拟合后相关参数的计算结果，根据得到的线性方程的斜率计算得到实施例一制备的CuS纳米颗粒对Au(III)、Pd(II)和Pt(IV)的最大吸附量分别为547.7mg·g-1，222.2mg·g-1和142.86mg·g-1。

Claims (10)

1.一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法是按以下步骤完成的：
一、将Pluronic F-127加入到去离子水中，再在搅拌速度为100r/min～400r/min下搅拌5min～15min，得到Pluronic F-127溶液；
步骤一中所述的Pluronic F-127的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.4g):(15mL～40mL)；
二、将浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液以10滴/min～20滴/min的滴加速度滴加到Pluronic F-127溶液中，再搅拌均匀，得到淡蓝色溶液；
步骤二中所述的浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液与Pluronic F-127溶液的体积比为(400μL～600μL):(20mL～30mL)；
三、将pH＝9的NaOH溶液加入到淡蓝色溶液中，再将N2H4·H2O以20滴/min～30滴/min的滴加速度滴加到淡蓝色溶液中，再在搅拌速度为100r/min～400r/min下搅拌3min～8min，再加入浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液，搅拌均匀，得到咖啡色溶液；
步骤三中所述的pH＝9的NaOH溶液与淡蓝色溶液的体积比为25:(20～30)；
步骤三中所述的N2H4·H2O与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(25μL～40μL):25mL；
步骤三中所述的浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(0.5～1.5):25；
四、将咖啡色溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为60℃～150℃的烘箱中加热1h～24h，得到反应产物；
五、①、将反应产物在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心5min～10min，得到沉淀物质；
②、以去离子水为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心清洗3min～5min，再以无水乙醇为清洗剂，将沉淀物质在离心速度为8000r/min～10000r/min下离心清洗3min～5min；
③、重复步骤五②2次～10次，再在温度为50℃～60℃下真空干燥600min～720min，得到CuS纳米颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于步骤一中所述的Pluronic F-127的质量与去离子水的体积比为(0.1g～0.25g):(15mL～25mL)。
3.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于步骤二中所述的浓度为0.3mg/L～0.8mg/L的CuCl2溶液与Pluronic F-127溶液的体积比为(500μL～600μL):(25mL～30mL)。
4.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于步骤三中所述的pH＝9的NaOH溶液与淡蓝色溶液的体积比为25:(25～30)。
5.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于步骤三中所述的N2H4·H2O与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(32μL～40μL):25mL。
6.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于步骤三中所述的浓度为50mg/mL～70mg/mL的硫代乙酰胺溶液与pH＝9的NaOH溶液的体积比为(1～1.5):25。
7.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于步骤四中将咖啡色溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为80℃～100℃的烘箱中加热12h～24h，得到反应产物。
8.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于步骤四中将咖啡色溶液转移至聚四氟乙烯为内衬的反应釜中，再将反应釜在温度为100℃～120℃的烘箱中加热6h～10h，得到反应产物。
9.根据权利要求1所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于所述的CuS纳米颗粒用于吸附贵金属离子。
10.根据权利要求9所述的一种利用一锅法合成CuS纳米颗粒的方法，其特征在于所述的贵金属离子为Au(III)、Pd(II)或Pt(IV)。
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