[發(fā)明專利]一種形貌可控NiS2的水熱制備方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210064966.2
• 申請(qǐng)日: 2012-01-13
• 公開（公告）號(hào): CN102633309A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹曉暉;孟錦宏;陳威宏;楊少華;林保山
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 沈陽理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G53/11
• 分類號(hào): C01G53/11;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽利泰專利商標(biāo)代理有限公司 21209
• 代理人: 李樞

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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于水熱法合成材料的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及水熱法制備不同形貌（近立方體形、球形或片形等）和/或粒徑的NiS₂。

背景技術(shù)

NiS₂是一類重要的無機(jī)功能材料，其硫原子的外電子層結(jié)構(gòu)為3s²3p⁴，d?軌道在一定條件下也可以參與成鍵，進(jìn)而使NiS₂表現(xiàn)出特殊的光學(xué)，電學(xué)，磁學(xué)和催化性能。NiS₂為黃鐵礦結(jié)構(gòu)，于22℃加壓至32kPa時(shí)，NiS₂由絕緣態(tài)逐漸過渡到金屬態(tài)，顯示出金屬導(dǎo)電性，具有半導(dǎo)體材料性質(zhì)，能在不同溫度下表現(xiàn)出弱鐵磁性或反鐵磁性。同時(shí)，它能與Ag₂S復(fù)合制成冷光發(fā)光材料，能用于制造光電元件。此外在熱電池陰極材料、太陽能光伏材料、燃料電池電解還原氧的電催化劑以及硫化氫催化分解等方面均有應(yīng)用。NiS₂自身性能的特殊性使其成為當(dāng)今材料科學(xué)研究的新熱點(diǎn)，引起了各國研究者越來越廣泛的關(guān)注。

NiS₂因形貌粒度不同而表現(xiàn)出不同的光性能，電性能，磁性能及催化性能，可應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。Sarma等人研究顯示，NiS₂晶體大小與其導(dǎo)電體—絕緣體的轉(zhuǎn)變密切相關(guān)，晶體減小將導(dǎo)致NiS₂表面電子結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，最終使NiS₂更趨近于導(dǎo)體，表現(xiàn)出更好的導(dǎo)電性（D.?D.?Sarma,?S.?R.?Krishnakumar.?Metal-insulator?crossover?behavior?at?the?surface?of?NiS₂.?Physical?Review?B,?2003,?67(15):?1-15.）。Ferrer等人研究發(fā)現(xiàn)，溫度處于230~420K時(shí)，晶體尺寸較小的NiS₂表現(xiàn)出更好的導(dǎo)電性，其導(dǎo)電性隨溫度波動(dòng)幅度較小（I?J?Ferrer,?C?Sanchez.?Synthesis?of?NiS₂?thin?films?electrical?and?optical?properties.?Journal?of?Materials?Processing?Technology,?1999,?92-93:?239-242.）。Min?Wang等人通過研究發(fā)現(xiàn)，顆粒尺寸2μ的NiS₂空心微球復(fù)合Ag₂S后，能使Ag₂S的冷光波長發(fā)生藍(lán)移（Min?Wang,?Yulin?Min,?Youcun?Chen.?Simple?approach?to?NiS₂/Ag₂S?composites?and?their?optical?properties.?Materials?Letters,?2008,?62:?3280-3283.）。Shiliu?Yang等人以乙二胺和乙二醇混合溶液為反應(yīng)介質(zhì)，通過溶劑熱法制備得到了菱形十二面體和球形NiS₂，空氣下對(duì)不同形貌NiS₂進(jìn)行熱分析測(cè)試，結(jié)果顯示了不同的熱穩(wěn)定性。菱形十二面體NiS₂在溫度10~300K表現(xiàn)出了反磁性能，而球形NiS₂在30K以下通常表現(xiàn)出弱鐵磁性（Shiliu?Yang,?Hongbin?Yao,?et?al.?Monodisperse?cubic?pyrite?NiS₂?dodecahedrons?and?microspheres?synthesized?by?a?solvothermal?process?in?a?mixed?solvent:?thermal?stability?and?magnetic?properties.?CrystEngComm,?2009,?11:1383-1390.）。Nicolas?Keller等人將β-SiC用于NiS₂催化劑載體催化H₂S，結(jié)果發(fā)現(xiàn)納米尺寸NiS₂及其支撐體上微孔的存在有助于對(duì)H₂S催化選擇性的提高（Nicolas?Keller,?Ricardo?Vieira,?Jean-Mario?Nhut.?New?catalysts?based?on?silicon?carbide?support?for?improvements?in?the?sulfur?recovery:?Silicon?carbide?as?support?for?the?selective?H₂S?oxidation.?Journal?of?the?Brazilian?Chemical?Society,?2005,?16(2):?202-209.）。