CN111807333B - 一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法 - Google Patents

一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111807333B
CN111807333B CN202010739315.3A CN202010739315A CN111807333B CN 111807333 B CN111807333 B CN 111807333B CN 202010739315 A CN202010739315 A CN 202010739315A CN 111807333 B CN111807333 B CN 111807333B
Authority
CN
China
Prior art keywords
solution
volume ratio
vacuumizing
precipitate
oleylamine
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.)
Active
Application number
CN202010739315.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111807333A (zh
Inventor
宋吉明
梁花
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.)
Anhui University
Original Assignee
Anhui 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 Anhui University filed Critical Anhui University
Priority to CN202010739315.3A priority Critical patent/CN111807333B/zh
Publication of CN111807333A publication Critical patent/CN111807333A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111807333B publication Critical patent/CN111807333B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B19/00—Selenium; Tellurium; Compounds thereof
    • C01B19/007—Tellurides or selenides of metals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
    • 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
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Abstract

一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法，具体步骤如下：称取0.1‑2.0克的硒源放入具有体积比率为1~6:1的油胺和正十二硫醇混合液中，并抽真空、通氮气，循环三次后在室温下搅拌直至硒粉溶解得到前驱体a溶液；在100 ml三口烧瓶中加入具有体积比率为4~10:1的油胺和正十二硫醇混合液，再称取0.1~3.0克的铜源加入其中，并抽真空通氮气循环三次后，开始升温，于60℃下抽真空脱气30分钟，以除去低沸点物质，然后继续升温至160~200oC之间，得到b溶液，此时将前驱体a溶液缓缓注入b溶液中，在160~200oC之间，继续反应30~60分钟，然后冷却至室温，用体积比例为5~9:1的乙醇和氯仿混合溶剂洗涤三次，离心后倒掉上清液得到沉淀物，然后将沉淀放入60℃的真空烘箱里，放置12小时后，将其取出，冷却后得到最终产品。

Description

一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法
技术领域
本发明属于材料制备领域，具体涉及油相法制备三维硒化亚铜纳米晶超晶格材料，该材料组装快速，具有优异的结晶性。
背景技术
纳米晶自组装形成的超晶格近年来得到了广泛的研究，因为这些超晶格材料不仅保留了原始纳米晶的性质，而且获得了一些新的性质，如新颖的磁性和光学性质，高度可调谐的电子性质和表面等离子体耦合。随着合成和组装技术的发展，一些尺寸均匀的贵金属、半导体和磁性纳米粒子被合成并进一步组装成超晶格结构，如金、钯、铂、硫属化物、四氧化三铁等。
通过DNA纳米技术，单分散纳米晶可以自组装成具有多种三维结构的超晶格。一些有机配体，如硫醇、油酸、油胺、十六烷基溴化铵等，由于这些配体中的胺基、巯基、羧基等特殊官能团与纳米晶表面暴露的过渡金属之间的强烈结合，也被广泛应用于产生具有不同结构的超晶格。此外，溶剂蒸发和熵驱动也是制备单分散纳米晶超晶格的常用方案；在这些方法中，溶剂的类型和蒸发速率、溶液中纳米晶的浓度和热处理温度是需要考虑的因素。
当前对于纳米晶超晶格的制备方法已有一些报道，例如申请号为CN201410346480.7的中国专利公布了以介孔碳为模板，在其孔道中灌注合适的前驱体,最后通过水解、晶化等手段分别制备出二氧化钛、四氧化三铁、碳纳米粒子等高度有序的纳米晶超晶格；申请号为CN201410000512.8的中国专利以多孔阳极氧化铝为模板，采用脉冲电化学沉积技术制备出Te-PbTe纳米晶组装超晶格纳米线阵列；申请号为CN200810102796.6的中国专利以生长二氧化硅层衬底为模板，采用蒸发硅颗粒与金属氧化物颗粒的混合物至上述衬底上，得到超晶格；申请号为CN201710905082.8的中国专利结合了静电和毛细吸附的共同作用，制备金纳米超晶格结构；申请号为CN201811090882.X的中国专利通过表面配体修饰后在气液界面组装得到二维柔性金银纳米粒子超晶格薄膜。
从上述的叙述与举例中可以看出，纳米晶超晶格组装的方法有很多种，但大都步骤复杂，且组装速度缓慢，条件要求较高，技术难度较大；且经了解发现，目前三维硒化亚铜纳米晶超晶格还没有研究报道。本申请与上述专利申请不同，发明人采用胶体油相法一步制备出三维硒化亚铜纳米晶超晶格，该超晶格的制备方法独特、组装快速、操作方便。
发明内容
本发明为一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法，本方法制备过程较为简单，重复性极好，结晶性优异，在95℃及以下，超结构稳定存在，呈面心立方对称性。
一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法步骤如下：
称取0.1-2.0克的硒源放入具有体积比率为1~6:1的油胺和正十二硫醇混合液中，并抽真空、通氮气，循环三次后在室温下搅拌直至硒粉溶解得到前驱体a溶液。在100 ml三口烧瓶中加入具有体积比率为4~10:1的油胺和正十二硫醇混合液，再称取0.1~3.0克的铜源加入其中，并抽真空通氮气循环三次后，开始升温，于60℃下抽真空脱气30分钟，以除去低沸点物质，然后继续升温至160~200oC之间，得到b溶液，此时将前驱体a溶液缓缓注入b溶液中，在160~200oC之间，继续反应30~60分钟，然后冷却至室温，用体积比例为5~9:1的乙醇和氯仿混合溶剂洗涤三次，离心后倒掉上清液得到沉淀物，然后将沉淀放入60℃的真空烘箱里，放置12小时后，将其取出，冷却后得到最终产品。
所述的反应物铜源为二水合氯化铜；
所述的反应物硒源为硒粉；
所述的反应溶剂为油胺和正十二硫醇。
本发明有益效果在于：采用油相法合成制备出了一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格，其结构高度有序，且组装快速，结晶性好，组装率可达百分之百。相比传统的模板法、LB膜法、蒸发法，具有组装快速，步骤简单方便的特点。
附图说明：
图1为实施例1中所得样品的X射线粉末衍射图(XRD)；
图2为实施例1中所得样品的选区电子衍射图(SAED)；
图3为实施例1中所得样品的透射电镜图(TEM)；
图4为实施例1中硒化亚铜纳米晶的单分散透射电镜图；
图5为实施例1中所得样品的X-射线光电子能谱图(XPS)
具体实施方式：
以下结合实施例对本发明做具体的说明：
实施例1：一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法：
称取0.1克的硒粉放入体积比为1:1的油胺和正十二硫醇混合液中，并抽真空通氮气循环三次后在室温下搅拌直至硒粉溶解得到a溶液。在100 ml三口烧瓶中加入体积比为10:1的油胺和正十二硫醇混合液，再称取0.5克的二水合氯化铜加入其中，并抽真空通氮气循环三次后，开始升温，于60℃下抽真空脱气30分钟，以除去低沸点物质，然后继续升温至160℃得到b溶液，此时将前驱体a溶液迅速注入b液中，在160℃下，反应30分钟，然后冷却至室温，用体积比为7:1的乙醇和氯仿混合溶剂洗涤三次，倒掉上清液得到沉淀物，然后将沉淀放入60℃的真空烘箱里，放置12小时，将其取出，冷却后得到最终产品。
图1为实施例1中一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的XRD图，从图中可以看到三个明显的衍射峰出现在26.7°，44.6°，52.9°附近，分别对应高温立方相硒化亚铜的(111)，(220)，(311)晶面的衍射，这与PDF#08-0680卡片对应；此外没有杂质峰出现，且衍射峰较宽，表明纳米晶颗粒较小。
图2为实施例1中一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的选区电子衍射图(SAED)，从图中可以看出三个明显的衍射环，分别对应硒化亚铜的(111)，(220)，(311)三个晶面。
图3为实施例1中一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的透射电子显微镜图(TEM)，从图3中可以看出所得产物高度对称的结构.
图4为实施例1中一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的TEM图，图中展示了单分散纳米硒化亚铜纳米晶颗粒，从图中可以看出，硒化亚铜纳米晶具有尺寸均一的形貌。
图5a为实施例1中一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格铜元素的XPS分析图谱，从中可以观测到两个特征峰分别位于952.0 eV和932.0 eV附近，对应于硒化亚铜中铜元素的2p1/2和2p3/2结合能，图5b为硒元素的XPS图谱，从中可以观测到两个特征峰分别位于55.2 eV和54.2 eV处，对应于硒元素的3d3/2和3d5/2结合能。

Claims (1)

1.一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
称取0.1～2.0克的硒源放入具有体积比率为1～6:1的油胺和正十二硫醇混合液中，并抽真空、通氮气，循环三次后在室温下搅拌直至硒粉溶解得到前驱体a溶液；在100mL三口烧瓶中加入具有体积比率为4～10:1的油胺和正十二硫醇混合液，再称取0.1～3.0克的铜源加入其中，并抽真空通氮气循环三次后，开始升温，于60℃下抽真空脱气30分钟，以除去低沸点物质，然后继续升温至160～200℃之间，得到b溶液，此时将前驱体a溶液缓缓注入b溶液中，在160～200℃之间，继续反应30～60分钟，然后冷却至室温，用体积比例为5～9:1的乙醇和氯仿混合溶剂洗涤三次，离心后倒掉上清液得到沉淀物，然后将沉淀放入60℃的真空烘箱里，放置12小时后，将其取出，冷却后得到最终产品。
CN202010739315.3A 2020-07-28 2020-07-28 一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法 Active CN111807333B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010739315.3A CN111807333B (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010739315.3A CN111807333B (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111807333A CN111807333A (zh) 2020-10-23
CN111807333B true CN111807333B (zh) 2023-06-23

Family

ID=72864575

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010739315.3A Active CN111807333B (zh) 2020-07-28 2020-07-28 一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111807333B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112897476B (zh) * 2021-01-15 2022-09-02 南京工业大学 一种气敏传感器材料硒化铋/氯氧化铋复合物及其制备方法和应用

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108011029A (zh) * 2017-11-30 2018-05-08 大连智讯科技有限公司 Cu2Se基热电材料及其制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2803044A1 (en) * 2010-07-02 2012-01-05 Umicore Selenide powders, and manufacturing process
CN102649543A (zh) * 2011-02-23 2012-08-29 威奈联合科技股份有限公司 黄铜矿型化合物的制造方法
CN103130200B (zh) * 2011-11-25 2014-11-05 中国科学院上海硅酸盐研究所 热电材料化合物及其制备方法
CN102583262A (zh) * 2012-01-04 2012-07-18 吉林大学 一种无膦的制备油溶性半导体纳米晶的方法
CN104211024B (zh) * 2013-06-04 2016-02-10 中国科学院上海硅酸盐研究所 P型可逆相变高性能热电材料及其制备方法
CN103334081B (zh) * 2013-06-07 2016-05-18 徐东 一种低温硒化制备cigs薄膜的方法
US9630845B2 (en) * 2013-11-21 2017-04-25 Purdue Research Foundation Homogeneous mixtures for nanoparticle synthesis
CN103787283B (zh) * 2014-01-03 2015-12-30 安徽大学 一种Cu3SbSe4三元纳米球的制备方法
CN107601443B (zh) * 2017-11-09 2020-01-14 安徽大学 一种超薄硒化钨纳米片的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108011029A (zh) * 2017-11-30 2018-05-08 大连智讯科技有限公司 Cu2Se基热电材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111807333A (zh) 2020-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dey et al. State of the art and prospects for halide perovskite nanocrystals
Yu et al. A novel solventothermal synthetic route to nanocrystalline CdE (E= S, Se, Te) and morphological control
Deng et al. Novel inorganic− organic-layered structures: crystallographic understanding of both phase and morphology formations of one-dimensional CdE (E= S, Se, Te) nanorods in ethylenediamine
JP4821951B2 (ja) ワイヤー状の金微粒子と、その製造方法および含有組成物ならびに用途
Hu et al. Sonochemical and microwave-assisted synthesis of linked single-crystalline ZnO rods
CN107601443B (zh) 一种超薄硒化钨纳米片的制备方法
CN109019532B (zh) 一种四方相二维CuFeSe2纳米片晶体的液相制备方法
Chen et al. Structure-controlled solventless thermolytic synthesis of uniform silver nanodisks
CN101412541B (zh) 一种合成棒状和海胆状氧化钼基纳米材料的方法
Regulacio et al. Tailoring porosity in copper-based multinary sulfide nanostructures for energy, biomedical, catalytic, and sensing applications
Akhbari et al. Silver nanoparticles from the thermal decomposition of a two-dimensional nano-coordination polymer
CN108817414B (zh) 一种离子液体水溶液中金纳米花的制备方法
KR20100079781A (ko) 구리 나노선의 제조방법 및 이에 의해 제조된 구리 나노선
US7229602B2 (en) Method of preparing metal chalcogenide particles
Zhao et al. Hexagonal and prismatic nanowalled ZnO microboxes
CN111807333B (zh) 一种三维硒化亚铜纳米晶超晶格的制备方法
JP5788832B2 (ja) ソルボサーマル法を用いるＣｕ，Ｚｎ，Ｓｎ及びＳを含有する硫化物系化合物半導体ナノ粒子の製造方法
KR20170106086A (ko) 구리 나노구조물의 제조방법
Xu et al. A growth model of single crystalline hollow spheres: oriented attachment of Cu2O nanoparticles to the single crystalline shell wall
Feng et al. Converting ultrafine silver nanoclusters to monodisperse silver sulfide nanoparticles via a reversible phase transfer protocol
Yu et al. Template-free fabrication of hexagonal ZnO microprism with an interior space
Wang et al. Seed-mediated growth approach to shape-controlled synthesis of Cu2O particles
Sadeghzadeh et al. Sonochemical Syntheses of Nano-Scale Mixed-Ligand Lead (II) Coordination Polymers; Different Nano-Structures with Different Anions
Lai et al. Large-scale synthesis and surface plasmon resonance properties of angled silver/silver homojunction nanowires
CN111777093B (zh) 短棒状纳米硫化铜材料的制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant