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[發(fā)明專利]具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202110010500.3 申請日: 2021-01-06
公開(公告)號: CN112723323B 公開(公告)日: 2022-12-02
發(fā)明(設(shè)計)人: 崔子祥;王晨宇;集博騰;王夢穎;陳姣姣;薛一迪;張璐 申請(專利權(quán))人: 太原理工大學(xué)
主分類號: C01B19/04 分類號: C01B19/04
代理公司: 西安匯恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61244 代理人: 張偉花
地址: 030024 *** 國省代碼: 山西;14
權(quán)利要求書: 查看更多 說明書: 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 具有 三維 截角八面體 結(jié)構(gòu) cuse base sub
【說明書】:

發(fā)明提供了一種具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2納米材料的制備方法,該方法為:將無機(jī)銅鹽加入至三甘醇a,得到銅離子前驅(qū)液;將硒粉、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨混合后,加入三甘醇b,磁力攪拌溶解后,微波反應(yīng)得到混合體系;向混合體系中注入三乙烯四胺和銅離子前驅(qū)液微波反應(yīng)后,冷凝回流,將得到的剩余物質(zhì)淬火冷卻至室溫后,依次用水和無水乙醇清洗后,離心、烘干后,得到具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2納米材料。本發(fā)明制備的具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2納米材料具有正方形和六邊形面,可以獨立填滿整個三維空間,是一種三維材料,其晶面較多,具有較高的表面能,為納米硒化銅在電催化和光催化的研究提供了基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于硒化銅納米材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2納米材料的制備方法。

背景技術(shù)

目前,對半導(dǎo)體納米晶的研究已逐漸成為科研領(lǐng)域的一個熱點,如CdSe、ZnSe、CuSe2等。半導(dǎo)體納米晶的帶隙決定于它的尺寸與結(jié)構(gòu),近年,隨著能源危機(jī)的加重,光降解催化劑、鋰離子電池、電化學(xué)催化劑、超級電容器等成為新型的研究方向,而半導(dǎo)體納米材料由于其奇特的電學(xué)、光學(xué)、光電子學(xué)及熱電性能而受到了廣泛的關(guān)注。納米硒化物是Ⅱ-Ⅵ族元素之間形成的一類性能優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,具有許多獨特的光電性質(zhì),在非線性光學(xué)、電磁學(xué)、光電子學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。由于硒化銅材料毒性小、環(huán)境友好且具有較高的活性成為研究的重點。

硒化銅由于普遍存在的晶格中銅原子空位導(dǎo)致銅離子形成受主能級,因此是一種具有寬帶間隙(1.22.3eV)的重要的p型半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于太陽能電池、氣體傳感器、超離子導(dǎo)體和熱電變換器。由于硒化納米材料的激子玻爾半徑較大,硒化納米材料表現(xiàn)出很強(qiáng)的量子約束效應(yīng)。在光電和機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展出一系列新的特性。硒化銅晶體具有多種不同的結(jié)構(gòu),這使得硒化銅納米材料成為科學(xué)研究的熱點。

硒化銅最終產(chǎn)物的組成和晶體結(jié)構(gòu)通常取決于制備方法。硒化銅以不同的組成出現(xiàn),如CuSe、Cu2xSe,并存在不同的晶體結(jié)構(gòu)(單斜、六方、四方、立方)。但同時,單晶硒化銅的合成需要苛刻的環(huán)境條件,如何穩(wěn)定且高效的合成單晶硒化銅納米晶體,仍需要進(jìn)行科學(xué)研究的不斷探索。過渡金屬硒化物的形貌和尺寸是影響其性能的關(guān)鍵因素,迄今為止,對于過渡金屬硒化物納米晶的研究主要集中于合成{111}和{100}面的菱形八面體和立方納米晶。目前對硒化銅的研究集中在一維二維材料,三維的很少,三維材料有廣泛的應(yīng)用前景。如何選擇性調(diào)控硒化銅形貌仍然是當(dāng)前納米材料和納米催化研究領(lǐng)域的挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2納米材料的制備方法,該方法制備的具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2納米材料具有正方形和六邊形面,可以獨立填滿整個三維空間,是一種三維材料,其晶面較多,具有較高的表面能,為納米硒化銅在電催化和光催化的研究提供了基礎(chǔ)。

為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種具有三維截角八面體結(jié)構(gòu)的CuSe2納米材料的制備方法,該方法為:

S1、將無機(jī)銅鹽加入至三甘醇a中,攪拌混合至透明澄清,得到銅離子前驅(qū)液;

S2、將硒粉、聚乙烯吡咯烷酮、十六烷基三甲基溴化銨混合后,加入三甘醇b,磁力攪拌溶解15min~20min后,放入至微波反應(yīng)器中在溫度為250℃~270℃,反應(yīng)壓力為270KPa~320KPa、功率為300W~320W的條件下微波反應(yīng)20min~60min,至溶液呈亮黃色時止,得到混合體系;

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