[發明專利]一種納米多孔碲的制備方法

有效

• 申請號: 201610170586.5
• 申請日: 2016-03-24
• 公開（公告）號: CN105668526B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發明（設計）人: 方東;王暢;徐衛林;許杰;劉源;涂雨菲
• 申請（專利權）人: 武漢紡織大學
• 主分類號: C01B19/02
• 分類號: C01B19/02;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種納米多孔碲的制備方法，屬于納米材料、多孔材料制備技術領域。

背景技術

碲，是一種窄帶半導體材料，具有優良的光學、光電和熱電性能，是制作半導體，制冷元件，光電元件等的理想材料，被譽為“現代工業、國防與尖端技術的維生素，創造人間奇跡的橋梁”，“是當代高技術新材料的支撐材料”。同時，由于其獨特的各向異性的生長傾向和潛在的應用，合成碲的納米結構引起了科學界越來越多的重視。目前，有研究表明納米結構的碲，可賦予碲在光導、熱電、光電、壓電以及非線性光感應等領域更多獨特的優勢。如在2010年的文獻J. Mater. Chem.第20期2457–2463頁公開的名稱為“Formation of single-crystal tellurium nanowires and nanotubes via hydrothermal recrystallization and their gas sensing properties at room temperature”中采取尺寸可控的水熱法制得尺寸均一的碲納米線可在室溫條件下用于氨氣氣壓感應器。又如在2011年的文獻J. Chin. Chem. Soc.第58期732-738頁公開的名稱為“Selective Tellurium Nanowire-based Sensors for Mercury(II) in Aqueous Solution”中采取氧化碲被還原的方法制得的碲納米線用于水相中二價汞離子的感應監測。除此之外，納米結構的碲還可作為模板用于制備一維納米材料，如在2009年的文獻J. Phys. Chem. C第20期1727–1737頁公開的名稱為“Tellurium nanowire-induced room temperature conversion of graphite oxide to leaf-like graphenic structures”中碲納米線可促進氧化石墨烯轉變為葉狀結構的石墨烯。三維納米多孔材料由于多孔結構的引入，不僅具有特殊的多孔微觀形貌，還具有比表面積高、孔道結構豐富、孔徑可調等特點，在催化、吸附、離子交換和電化學儲能等方面都得到了廣泛的應用。因此，制備比表面積大、孔隙率高的納米多孔碲材料對推動碲的應用與發展具有重要的現實意義。但對于批量化制備三維納米多孔結構的碲還沒有報道。

發明內容

本發明的目的在于提供一種納米多孔碲的制備方法。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種納米多孔碲的制備方法，所述制備方法是指將造孔劑與碲粉研磨均勻得到混合體，靜態加熱混合體到全部熔融，再自然冷卻到室溫得到固化前驅體，將固化前驅體置入能溶解造孔劑的溶劑中，使造孔劑溶解完全，取出未溶解的固體，使用去離子水清洗并干燥，即得納米多孔碲材料，制備方法按以下步驟進行：

a 將造孔劑置入盛有碲粉的研缽中，研磨30~60分鐘，以保證造孔劑和碲粉充分混合，得到混合體，其中造孔劑與碲粉質量比例為0.1~10；

b 將步驟a中造孔劑和碲粉的混合體靜態加熱到全部熔融后停止加熱，自然冷卻到室溫，得到固化前驅體；

c 將步驟b中的固化前驅體置入溶解造孔劑的溶劑中浸泡，待造孔劑溶解完全后，取出未溶解的固體，再使用去離子水清洗，在60~90 oC下干燥后即得所述納米多孔碲材料。

所述造孔劑為硫粉或硒粉中的一種。

所述溶解造孔劑的溶劑為二硫化碳或苯或四氯化碳或二氯甲烷中的一種。

所述納米多孔碲材料孔徑為10~100nm。

由于采用了以上技術方案，本發明的納米多孔碲材料的制備方法，采用低熔點的碲粉為基體主體材料，利用研磨攪拌的方法使造孔劑和碲粉充分混合，再靜態加熱使造孔劑與碲粉共同熔融，冷卻后采用造孔劑溶劑使造孔劑得到充分溶解而在主體材料基體中留下納米級的多孔，制備得到納米多孔碲材料。采用溶解造孔劑的方法制備納米孔，通過改變造孔劑與碲的質量比，可制備不同孔徑的納米多孔碲。碲達到納米級別，其光導、熱電、光電、壓電以及非線性光感應等性能都得到了提高。本發明制備的納米多孔碲較一維納米碲，具備更大的比表面積及豐富孔道結構，在用于催化、吸附、離子交換和電化學儲能等方面能夠表現出更優異的性能。該制備方法設計獨特、合成速度快、加熱溫度低、時間短，可以解決傳統制備工藝(如“高溫燒結法”)中由于加熱溫度高，時間長而無法形成納米孔和保留納米組織的問題，操作簡單方便，故本發明的方法一經推廣應用后，必將產生巨大的社會效益和經濟效益。

具體實施方式