[發(fā)明專利]硫化物包覆型顆粒及其制備方法與應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610943827.5
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107983272A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹安民;吳子瀟;萬立駿
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院化學(xué)研究所;中國科學(xué)院大學(xué)
• 主分類號: B01J13/02
• 分類號: B01J13/02;C01G51/00;C01G9/08;C01G39/06
• 代理公司: 北京知元同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11535
• 代理人: 劉元霞,牛艷玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種硫化物包覆型顆粒及其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)

許多硫化物都具有優(yōu)異的電化學(xué)性質(zhì)，諸如硫化鎘、硫化鉬的光電催化分解水性質(zhì)，硫化鉛、硫化鎘、硫化鋅的量子點(diǎn)敏化太陽能電池方面的應(yīng)用，硫化鉬、硫化鈷、硫化亞銅在催化加氫、電池負(fù)極、超級電容器等多個(gè)方面的性質(zhì)。

目前對硫化物的應(yīng)用主要集中在量子點(diǎn)、納米球和納米管等方面，例如CN 200710171388.1公開了一種硒化鎘/硫化鎘/硫化鋅核殼量子點(diǎn)的制備方法。CN 201310614267.5公開了一種二硫化鉬修飾的一維硫化鎘納米棒結(jié)構(gòu)具有太陽光解水制氫性能。CN201410676448.5公開了一種二硫化鉬納米管的制備方法。CN201510148981.9公開了一種摻雜二硫化鉬石墨烯纖維的制備方法。CN201410758505.4公開了一種碳包覆硫化鈷材料作為電催化裂解水產(chǎn)氫催化劑方面的應(yīng)用。但上述各方法均存在原料價(jià)格昂貴、工藝復(fù)雜而不易控制、難于工業(yè)化推廣等缺陷，亟待開發(fā)全新的硫化物的應(yīng)用方式。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種硫化物包覆型顆粒及其制備方法與應(yīng)用。

本發(fā)明所謂“硫化物包覆”是指在物質(zhì)(通常稱為基底)表面覆蓋上一層硫化物。通過“硫化物包覆”，可以調(diào)節(jié)基底的一些性質(zhì)，同時(shí)也能起到保護(hù)基底的作用；而且，把硫化物均勻可控的包覆在基底材料上能夠?qū)α蚧锏男再|(zhì)進(jìn)行更加有效的利用?，F(xiàn)有技術(shù)中沒有關(guān)于利用硫化物在其它材料上進(jìn)行包覆的報(bào)道，本發(fā)明中通過選擇價(jià)格便宜的原料、合適簡單可控的方法實(shí)現(xiàn)了硫化物在基底表面的可控、連續(xù)、完整地包覆，為硫化物的應(yīng)用開拓了全新的方向。

本發(fā)明提供的具有核殼結(jié)構(gòu)的硫化物包覆型顆粒，由核和包覆所述核的殼組成；

其中，構(gòu)成所述核的材料選自金屬單質(zhì)、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬無機(jī)鹽、碳單質(zhì)或其氧化體、碳化物、氮化物、半導(dǎo)體和有機(jī)物中的至少一種；

構(gòu)成所述殼的材料為金屬硫化物。

上述顆粒中，構(gòu)成所述殼的金屬硫化物選自硫化鋅、硫化鎘、硫化鈷、硫化鉛、硫化亞銅、硫化鉬、硫化鎢、硫化鎳中的至少一種。優(yōu)選地，所述金屬硫化物為晶相的金屬硫化物。

上述顆粒中，構(gòu)成所述核的材料中，所述金屬單質(zhì)選自金、銀、鉑、銠、鈀、釕、鐵、錳、鈷、鎳、鈦、鎂、鋁和錫中的至少一種；

所述金屬氧化物選自二氧化鈦、二氧化錫、一氧化錫、二氧化鈰、三氧化二鐵、四氧化三鐵、氧化鋅、氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯、氧化鈧、二氧化釩、五氧化二釩、三氧化二鉻、氧化鎵、氧化鍺、氧化釔、氧化鈮、氧化釕、氧化銀、氧化金、氧化鉑、氧化鈀、氧化汞、氧化鉛、氧化銦、氧化鎘、氧化銥、三氧化鎢、二氧化鎢、氧化鑭、氧化鉍、氧化釷、氧化鋰、氧化鈷、二氧化錳、三氧化二錳、四氧化三錳、氧化鎳、氧化鋁、氧化鉬、氧化銅、氧化鎂、氧化鈉、二氧化硅和五氧化二磷中的至少一種；

所述金屬氫氧化物選自氫氧化鋁、氫氧化鐵、氫氧化錳、氫氧化鈷、氫氧化鎳、氫氧化銥、氫氧化鋅、氫氧化銅、氫氧化鈦、氫氧化鈰和氫氧化錫中的至少一種；

所述金屬無機(jī)鹽選自磷酸鋁、磷酸鐵、磷酸錳、磷酸鐵鋰、磷酸錳鋰、磷酸錳鐵鋰、磷酸釩鋰、氟化鋁、碳酸錳、碳酸鈷、碳酸鎳、碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鈰和碳酸鋅中的至少一種；

所述碳單質(zhì)或其氧化體選自碳、碳納米管、富勒烯、石墨烯、氧化石墨烯中的至少一種；

所述碳化物選自碳化鈣、碳化鉻、碳化鉭、碳化釩、碳化鋯、碳化鎢、碳化硼和碳化硅中的至少一種；

所述氮化物選自氮化鋰、氮化鈦、氮化鉭、氮化硼、氮化鎵、五氮化三磷和四氮化三硅中的至少一種；