二维晶体的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种晶体制备方法，特别是设及一种制备化化SiA。二维晶体的方法。
【背景技术】
[0002] 化化SiA。是古老的颜料埃及蓝的主要成分。近些年人们惊奇地发现它也是一种 具有较强近红外发光的无机材料，发光峰位位于~910nm，量子效率高达10. 5 %，非常有望 应用于太阳能电池、光学传感等领域。
[0003] 更令人振奋的是，2012年乔治亚大学的Darr址等人发现，运种既古老又新颖的近 红外光学材料在8(TC的热水中能被剥离成二维层状晶体并保持其近红外光学特性。运表明 运种"古老"的材料在目前先进的近红外生物成像、近红外LED(尤其是通讯领域）W及安 全油墨等领域具有巨大的应用潜力。
[0004] 但是，目前报道的制备化化Si4〇i。二维晶体的方法需要在80°C热水中连续揽拌5 天W上，时间周期长、制备效率低，不利于大规模快速制备，在一定程度上限制了它的进一 步研究和应用。
【发明内容】
阳0化]为了解决【背景技术】中存在的问题，本发明的目的是提供了一种制备化化SiA。二 维晶体的方法，本方法简单、高效，耗时短，利于大规模制备。
[0006] 本发明的技术方案是：
[0007] 使用酸溶液剥离化化SiAoS维晶体，制备得到化化Si4〇1。二维晶体。
[0008] 所述的酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸溶液。
[0009] 所述的化化Si4〇i。二维晶体是二维层状单晶。
[0010] 优选的具体方法是：
[0011] 1)将化化SiA。晶体加入酸溶液中，水浴中超声处理30~120分钟，然后静置；
[0012] 2)取上层2/3清液，进行离屯、处理，离屯、的转速为8000~15000转/分钟，时间 5~10分钟； 阳〇1引如去离子水清洗2~3次，得到二维层状化化SiAn晶体。
[0014] 优选地，所述的步骤1)中的酸溶液若为盐酸，其浓度为1~12摩尔/升。
[0015] 优选地，所述的步骤1)中的酸溶液若为硝酸，其浓度为3~14. 4摩尔/升。
[0016] 优选地，所述的步骤1)中的酸溶液若为硫酸，其浓度为3~18摩尔/升。
[0017] 本发明的有益效果是：
[0018] 本发明制备得到二维层状化化SiA。单晶，制备时间周期短，可快速得到二维单晶 体，制备条件简单、易控制、成本低，大大缩短实验和生产周期，提高效率。
【附图说明】
[0019] 图1为实施例1对应的化化Si4〇i。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍 射图案。
[0020] 图2为实施例2对应的化化SiA。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍 射图案。 阳02U 图3为实施例3对应的化化SiA。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍 射图案。
【具体实施方式】
[0022] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。 阳02引本发明制备二维层状化化Si4〇i。单晶的原理是：Ca化Si4〇1。晶体结构为平面四配 位的化2+离子连接[SiOJ四面体，层间靠Ca2+离子较弱的库伦力连接，因此在酸溶液和超 声波的共同作用下会发生层间剥离而得到层状二维晶体。
[0024] 本发明的具体实施例如下：
[00巧]表1列出了本发明的6个实施例的酸溶液的浓度、超声处理时间。附图1、2、3分别 为实施例1、2、3对应的化化SiA。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍射图案， 由图中可知制备得到的是化化Si4〇i。二维层状单晶。 阳0%] 本发明实施例1~6按照W下方法实施：
[0027] 根据实施例1~6将0. 15g的化化Si4〇i。晶体加入对应浓度的20ml酸溶液中，超 声处理，静置5~24小时，一般采用静置12小时，取上层清液2/3离屯、，去离子水清洗2~ 3次，一般采用3次，得到二维层状化化SiA。单晶。
[0028] 表 1
[0030] 由实施例可见，本发明可制备得到二维层状化化SiAo单晶，制备时间周期至多为 24小时，一般可一天或者几小时内就制备得到，大大缩短实验和生产周期，具有易控制、成 本低、效率高的突出显著技术效果。
[0031] 上述具体实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精 神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种制备CaCuSi W1。二维晶体的方法，其特征是： 使用酸溶液剥离CaCuSi4O1。三维晶体，制备得到CaCuSi办。二维晶体。2. 根据权利要求1所述的一种制备CaCuSi A。二维晶体的方法，其特征是：所述的酸溶 液为盐酸、硝酸或硫酸溶液。3. 根据权利要求1所述的一种制备CaCuSi A。二维晶体的方法，其特征是：所述的 CaCuSi4O1。二维晶体是二维层状单晶。4. 根据权利要求1所述的一种制备CaCuSi A。二维晶体的方法，其特征是所述方法具 体是： 1) 将CaCuSi4O1。晶体加入酸溶液中，水浴中超声处理30~120分钟，然后静置； 2) 取上层2/3清液，进行离心处理，离心的转速为8000~15000转/分钟，时间5~ 10分钟； 3) 去离子水清洗2~3次，得到二维层状CaCuSi4O1。晶体。5. 根据权利要求5所述的一种制备CaCuSi A。二维晶体的方法，其特征在于：所述的步 骤1)中的酸溶液若为盐酸，其浓度为1~12摩尔/升。6. 根据权利要求5所述的一种制备CaCuSi A。二维晶体的方法，其特征在于：所述的步 骤1)中的酸溶液若为硝酸，其浓度为3~14. 4摩尔/升。7. 根据权利要求5所述的一种制备CaCuSi A。二维晶体的方法，其特征在于：所述的步 骤1)中的酸溶液若为硫酸，其浓度为3~18摩尔/升。
【专利摘要】本发明公开了一种制备CaCuSi4O10二维晶体的方法。本发明使用酸溶液剥离CaCuSi4O10三维晶体，制备得到CaCuSi4O10二维晶体；具体是将CaCuSi4O10晶体加入酸溶液中，水浴中超声处理，然后静置；取上层清液，进行离心处理，再用去离子水清洗，得到二维层状CaCuSi4O10晶体。本发明的制备方法具有简单、高效、成本低、利于大规模制备的优点。
【IPC分类】C01B33/20
【公开号】CN105236430
【申请号】CN201510515333
【发明人】郭强兵, 刘小峰, 邱建荣
【申请人】浙江大学
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年8月20日