一种自组装成环状纳米硫化铜的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种自组装成环状纳米硫化铜的制备方法，高效、绿色生产纳米硫化铜。该方法内容包括：配制铜源水醇溶液和Na2S2O3水醇溶液，按摩尔比1∶1将铜源水醇溶液缓慢滴加到Na2S2O3水醇溶液中，形成浅绿色溶液，滴加结束后，转移至水热反应釜中，密封后置于一定温度的恒温干燥箱内反应一段时间8-14小时，自然冷却到室温，对所得产物分别用去离子水和无水乙醇进行离心、洗涤，最后在30-40℃真空干燥箱中干燥5-8h。本发明方法简单，成本低，产物产率高，纯度好，制备的纳米硫化铜为长30-70nm，宽20-40nm的不规则的棒状结构，并自组装成环状。
【专利说明】一种自组装成环状纳米硫化铜的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米材料【技术领域】，涉及的是一种纳米材料的制备方法，具体是一种自组装成环状纳米硫化铜的制备方法。
【背景技术】
[0002]纳米材料是指在三维空间上，至少有一个维度达到纳米级(10_9_10_7)的超细微粒。纳米材料具有大的比表面积，表面原子数、表面能和表面张力随粒径的下降急剧增加，小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应及宏观量子隧道效应等导致纳米微粒的热、磁、光、敏感特性和表面稳定性等不同于常规粒子，使其具有不同材料的优异性能，从而具有广阔的应用前景，受到人们极大关注。
[0003]纳米硫化铜是过渡金属硫化物中一种非常主要的纳米材料，由于它具有的纳米小尺寸和催化、半导体、电学和光学感应等特性，使得纳米硫化铜具有广阔的应用前景，成为学者研究的热点。纳米硫化铜可用于光电转化，作为太阳能原件和锂充电电池材料。由于纳米硫化铜具有类似于石墨的层状结构，是一种优良的固体润滑剂。因纳米硫化铜在各个领域研究中的重要地位，寻找简单可控合成纳米硫化铜的方法越来越来引起人们关注。
[0004]中国专利公开(公告)号:CN1758459A，公开的技术要点:将铜盐、二硫化碳和表面活性剂长链烷基胺加入甲苯溶液中，在高压反应釜中加热反应24-48小时，制备得到六角形状的硫化铜纳米片。该方法需添加表面活性剂和有机溶剂的使用，且反应需要较长时间。
[0005]中国专利公开(公告)号:CN101559971A，公开的技术要点:将制备的铜-硫蛋白混合液反应96小时后，经离心、干燥处理后得纳米硫化铜。该方法选用蛋白质水溶液价格贵，且反应时间太长。
[0006]中国专利公开(公告)号:CN101798104A，公开的技术要点:先制备铜源分散溶液和硫源分散溶液，将上述两种分散溶液混合生成黑色沉淀，分别经水洗、乙醇水溶液洗及无水乙醇洗和多次离心等分离步骤，制得硫化铜纳米粉末。该工艺需要使用多种试剂制备前驱分散液，且分离步骤繁琐。
[0007]中国专利公开(公告)号:CN101367541A，公开的技术要点:以离子液体为溶剂，将硫脲和醋酸铜于反应釜中高温反应24h，得到棒状纳米硫化铜。该方法反应时间长，且使用的原料复杂、昂贵。
[0008]以上方法存在合成工艺相对复杂、反应时间长等缺点。因此，探索合成工艺简单、产物尺寸均匀且原料易得的纳米硫化铜的制备方法具有重要意义。
【发明内容】
[0009]本发明提供了一种自组装成环状纳米硫化铜的制备方法，高效、绿色生产纳米硫化铜。
[0010]本发明提供的一种自组装成环状硫化铜纳米材料的制备方法包括以下内容:
[0011]配制0.01mol L—1的铜源水醇溶液和0.01mol L4Na2S2O3水醇溶液，按摩尔比I: I将铜源水醇溶液缓慢滴加到Na2S2O3水醇溶液中，形成浅绿色溶液，滴加结束后，转移至水热反应釜中，密封后置于140°C的恒温干燥箱内反应8-14小时，自然冷却到室温，对所得产物分别用去离子水和无水乙醇进行离心、洗涤，最后在30°C _40°C真空干燥箱中干燥5-8h，制备的纳米硫化铜为长30-70nm，宽20_40nm的不规则的棒状结构，并自组装成环状。
[0012]本发明与现有同类技术相比，其显著的有益效果体现在:
[0013]1.原材料价格低廉易得，无毒无害，无环境污染问题；
[0014]2.产物产率高，制备的纳米硫化铜自组装成环状，且纯度好，并且结晶性良好，形状、大小可控；
[0015]3.所用设备简单，操作条件易于掌握。水热合成过程中，易于调节反应温度、溶液成分、热处理时间等，从而可以更好地有效控制晶体生长；
[0016]4.反应在密闭的容器中进行，易于获得某些特殊的物相，且反应过程中无有毒气体产生，无污染，环境友好。
[0017]5.制备的纳米硫化铜为长30-70nm，宽20_40nm的不规则的棒状结构，并自组装成环状。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为一种自组装成环状纳米硫化铜的X-射线衍射图谱。
[0019]图2为一种自组装成环状纳米硫化铜能谱图。
[0020]图3为一种自组装成环状纳米硫化铜的不同放大倍数的透射电镜照片。
[0021 ] 图4为一种自组装成环状纳米硫化铜透射电镜照片(一)。
[0022]图5为一种自组装成环状纳米硫化铜透射电镜照片(二)。
【具体实施方式】
[0023]下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，实施例是实验室小型制备方法，描述内容的仅为便于理解本发明，而非对本发明保护范围的限制。
[0024]实施例1
[0025]配制0.0 ImoI L-1的Cu (AC) 2水醇溶液和0.0 ImoI L-1的Na2S2O3水醇溶液，将Cu (AC) 2水醇溶液缓慢滴加到Na2S2O3水醇溶液中，形成浅绿色溶液，转移至200mL的水热反应釜中，密封后置于140°C的恒温干燥箱内反应8h，然后自然冷却至室温，产物进行离心，用蒸懼水和无水乙醇洗漆，最后真空干燥箱内干燥6h,制备的纳米硫化铜为长30-70nm,宽20-40nm的不规则的棒状结构，并自组装成环状。
[0026]实施例2
[0027]配制0.01mol L—1 的 CuSO4.5H20 水醇溶液和 0.01mol L—1 的 Na2S2O3 水醇溶液，将CuSO4.5H20水醇溶液缓慢滴加到Na2S2O3水醇溶液中，形成浅绿色溶液，转移至200mL的水热反应釜中，密封后置于140°C的恒温干燥箱内反应8h，然后自然冷却至室温，产物进行离心，用蒸馏水和无水乙醇洗涤，最后在真空干燥箱内干燥6h，制备的纳米硫化铜为长30-70nm,宽20_40nm的不规则的棒状结构，并自组装成环状。
[0028]实施例3
[0029]配制 0.01mol L-1 的 CuCl2.2H20 水醇溶液和 0.01mol L-1 的 Na2S2O3 水醇溶液，将CuCl2.2H20水醇溶液缓慢滴加到Na2S2O3水醇溶液中，形成浅绿色溶液，转移至200mL的水热反应釜中，密封后置于140°C的恒温干燥箱内反应8h，然后自然冷却至室温，产物进行离心，用蒸馏水和无水乙醇洗涤，最后在真空干燥箱内干燥6h，制备的纳米硫化铜为长30-70nm,宽20_40nm的不规则的棒状结构，并自组装成环状。
【权利要求】
1.一种自组装成环状硫化铜纳米材料的制备方法，其特征是该方法包括以下内容:配制0.01mol L—1的铜源水醇溶液和0.01mol L—1的Na2S2O3水醇溶液，按摩尔比I: I将铜源水醇溶液缓慢滴加到Na2S2O3水醇溶液中，形成浅绿色溶液，滴加结束后，转移至水热合成反应釜中，密封后置于140°C的恒温干燥箱内反应8-14小时，自然冷却到室温，对所得产物分别用去离子水和无水乙醇进行离心、洗涤，最后在30°C _40°C真空干燥箱中干燥5-8h，制备的纳米硫化 铜为长30-70nm，宽20_40nm的不规则的棒状结构，并自组装成环状。
【文档编号】B82Y40/00GK104176764SQ201410442875
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】于洪梅, 李成威, 朱秀慧, 刘建振, 李婷婷 申请人:辽宁科技大学