[發明專利]硫化鋅納米顆粒的機械-熱制備

在審

• 申請號: 201780088608.6
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN110869320A
• 公開（公告）日: 2020-03-06
• 發明（設計）人: 薩德·阿利亞桑;蘇尼爾·P·隆卡爾
• 申請（專利權）人: 哈里發科學技術大學
• 主分類號: C01G9/08
• 分類號: C01G9/08
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 杜升

描述了用于制備硫化鋅顆粒的方法，其包括步驟(i)制備鋅礦物和單質硫的混合物，(ii)研磨步驟(i)中獲得的混合物，和(iii)使步驟(ii)中獲得的混合物在300至500℃范圍內的溫度下退火以獲得硫化鋅顆粒。

技術領域

本發明涉及用于制備硫化鋅顆粒，更具體地硫化鋅納米顆粒的方法。本發明特別地涉及用于制備硫化鋅顆粒，特別是硫化鋅納米顆粒的機械-熱方法。

背景技術

硫化鋅是重要的II-VI半導體材料。由于其3.77eV的寬帶隙、激發結合能(40meV)、高于室溫熱能(26emV)、對紅外(IR)光學透明和優異的化學和熱穩定性使其成為用于生產UV/藍光發射裝置、熱成像和航空航天應用中的紅外窗口材料的理想材料。其高電致發光和光致發光特性在電子領域中至關重要。ZnS也是氫能生產和CO₂的光還原以及鹵代芳烴的脫鹵中的光催化水分解的活性光催化劑。

O.Kozak等人(Chalcogenide Letters Vol.9,No.10,October 2012,P.413-419)描述了通過鋅和硫化物離子在水性介質中的沉淀反應和通過使用穩定劑來合成ZnS納米顆粒的方法。通過十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)穩定水性介質。使用的反應物是試劑級：乙酸鋅和硫化鈉。在CTAB的存在下制備ZnS納米顆粒。將Na₂S和CTAB的水溶液(溶液A)加入到攪拌的乙酸鋅水溶液(溶液B)中。

A.Dumbrava等人(Rom.Journ.Phys.,Vol.50,Nos.7–8,P.831–836)描述了利用在含有Zn(CH₃COO)₂·2H₂O(乙酸鋅二水合物)的水溶液中混合的硫脲和棕櫚酸鈉的方法。在連續攪拌下加熱得到的混合物，得到白色沉淀，將其分離。通過真空過濾分離沉淀，用水洗滌并干燥。

C.S.Pathak等人(Physica B:Condensed MatterVolume 407,Issue 17,1September 2012,Pages 3309–3312)描述了一種方法，其是用于制備ZnS納米顆粒的機械-化學途徑。使用乙酸鋅和硫化鈉作為原料，并在高能行星式球磨機中以300rpm的轉速和600rpm的小瓶轉速以球與粉末(BPR或裝料比CR)5:1組合30和90分鐘。用甲醇洗滌研磨的粉末以除去任何雜質。然后，將粉末在300℃下干燥。發現合成的ZnS納米顆粒的微晶尺寸在7-8nm的范圍內(使用Debye-Scherer公式計算)。

用于生產ZnS納米顆粒的其他已知方法總結在下表中：

[1]J.F.Xu et al.,Appl.Phys.A66,639–641(1998)

[2]T.T.Q.Hoa et al.,Journal of Physics:Conference Series 187(2009)012081

[3]L.P.Wang et al.,Materials Research Bulletin 35(2000)695–701

[4]C.Hazra et al.,J Chem Technol Biotechnol 2013；88:1039-1048

[5]S.Mirzadeh et al.,Materials Science in Semiconductor Processing 16(2013)374–378

[6]D.Mishra et al.,Indian Journal of Chemistry,Vol.52A,December,2013,1591-1594

[7]C.S.Pathak et al.,Superlattices and Microstructures 58(2013)135–143