[發(fā)明專利]水熱法制備二硒化鈷-乙二胺微米花的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210410574.7
• 申請日: 2012-10-25
• 公開（公告）號: CN102936004A
• 公開（公告）日: 2013-02-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 施偉東;張憲;張坤;范偉強
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學
• 主分類號: C01B19/04
• 分類號: C01B19/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于無機-有機微納米復合材料合成領(lǐng)域，涉及利用水熱法制備出形貌相對均一的三維微米花的合成方法，特別涉及水熱法制備二硒化鈷-乙二胺微米花的方法。

背景技術(shù)

納米硒化物是一類重要的半導體材料，有著優(yōu)良的光學、電學性能和非線性光學響應(yīng)性能，在發(fā)光材料、太陽能電池材料、光電子傳感器、光電轉(zhuǎn)換材料、紅外光電檢測、光檢波器、熱電材料、紅外光窗口材料、生物標記、激光器等諸多方面具有廣泛的應(yīng)用。而且近些年來，通過形貌結(jié)構(gòu)控制來影響材料性能逐漸成為納米材料研究的熱點之一。目前，人們多數(shù)研究的是有機-無機物之間包覆及負載的問題，這些研究結(jié)果體現(xiàn)出了其無機物和有機物兼具的特性。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對于新能源材料的研發(fā)越來越來受到人們的關(guān)注，合理的對于合成無機-有機的插層結(jié)構(gòu)化合物的研發(fā)已經(jīng)日漸成為人們研究的熱點。

如何將日常生活中的所產(chǎn)生的熱能合理的利用起來，實現(xiàn)能源的合理應(yīng)用與轉(zhuǎn)換，也漸漸的受到人們的重視。在這些材料中，二硒化鈷本身就是一種重要的IV-VI族半導體，在近紅外區(qū)有較強的吸收；作為一種含量豐富、環(huán)境友好且化學穩(wěn)定的半導體材料，二硒化鈷是新型熱電在候選材料之一。無機-有機的插層結(jié)構(gòu)化合物與純的無機物相比，往往會表現(xiàn)出來很多不同的化學性質(zhì)，而且不同形貌的同一種材料也常常會表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，因此其多維結(jié)構(gòu)的無機-有機材料的合成日益受到人們的關(guān)注。所以，尋找工藝簡單、成本低廉的多形態(tài)的二硒化鈷-有機物（乙二胺等）的制備方法是十分必要的，為其成為未來的熱電材料提供更多潛在的科學依據(jù)和技術(shù)支撐。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種工藝簡單、較低溫度下制備二硒化鈷-乙二胺微米花的制備方法。

一種水熱法制備二硒化鈷-乙二胺微米花的方法，是將亞硒酸鈉，氯化鈷在含有乙二胺的堿性溶液中，利用水熱法經(jīng)水合肼的還原,制備成二硒化鈷-乙二胺的微米花。

本發(fā)明所述的水熱法制備二硒化鈷-乙二胺微米花的方法是按照下述步驟進行：

步驟A、將亞硒酸鈉、氯化鈷、乙二胺和去離子水按照亞硒酸鈉：氯化鈷：乙二胺：去離子水的比為1～2mmol：1mmol：7～24mL：1～18mL的比例快速混合并攪拌，得到分散均勻的前驅(qū)液；

步驟B、在所述前驅(qū)液中加入5.0mL的水合肼，攪拌使其分散均勻；

步驟Ｃ、將步驟B所得的反應(yīng)體系轉(zhuǎn)移至聚四氟乙烯內(nèi)襯的反應(yīng)釜中，在140～180℃溫度下恒溫12～24h，自然冷卻，得到水熱產(chǎn)物；

步驟D、將步驟C所得的水熱產(chǎn)物離心分離，用無水乙醇和去離子水分別洗滌三次；

步驟E、將經(jīng)離心分離后的產(chǎn)物在60～80℃真空干燥12～24h。

本發(fā)明參與反應(yīng)的亞硒酸鈉、氯化鈷、乙二胺均為分析純，所述的水合肼重量百分比為85wt%。

在本發(fā)明的又一優(yōu)選例中，步驟A中反應(yīng)物按照亞硒酸鈉：氯化鈷：乙二胺：去離子水的比為2mmol:1mmol:22mL:?3mL；并且步驟C中反應(yīng)的溫度為180℃，恒溫時間24h。

按照本發(fā)明公開的方法所制備成的二硒化鈷-乙二胺的微米花，是由厚度約40~60nm，長度1.5~2μm的納米片自組裝而成。

按照本發(fā)明公開的方法所制備成的二硒化鈷-乙二胺的微米花，微米花的直徑為5~6μm。

本發(fā)明采用的是在較低溫度下液相法制備出形貌上相對均一的二硒化鈷-乙二胺微米花。

本發(fā)明中二硒化鈷-乙二胺(CoSe₂-EN)結(jié)構(gòu)由X-射線衍射儀確定，X-射線衍射圖譜表明，由液相反應(yīng)與自組裝技術(shù)相結(jié)合制備的產(chǎn)物為純的二硒化鈷-乙二胺(CoSe₂-EN)，圖譜中有其它峰出現(xiàn)（用◆標出），這也正好確定了成功的合成二硒化鈷-乙二胺的插層結(jié)構(gòu)。

場發(fā)射掃描電鏡測試表明，由液相反應(yīng)與自組裝技術(shù)相結(jié)合制備的二硒化鈷-乙二胺(CoSe₂-EN)是由厚度約為40~60nm，長度約1.5~2μm的納米片自組裝成的5~6μm的微米花。

本發(fā)明中二硒化鈷-乙二胺(CoSe₂-EN)微米花的表面的元素價態(tài)分析采用X射線光電子能譜分析（XPS）,在室溫下測試。