專利名稱：一種Ag<sub>2</sub>S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體及其制備方法。
背景技術(shù)：
作為最成功的分離技術(shù)之一，溶劑萃取被廣泛用于濕法冶金中金屬離子的分 離純化。然而，對于純化后的金屬的應(yīng)用，通常的做法是使用酸堿等將其從負載 有機相中反萃至水相，得到濃度較高的無機鹽溶液后，再加沉淀劑得到初級沉淀 產(chǎn)物，然后溶解做進一步的應(yīng)用。吳瑾光等從膠體和界面化學(xué)的角度討論了萃取 機理，提出萃取有機相中存在多種納米級分子聚集體的觀點，開辟了分子水平和 界面化學(xué)研究萃取理論的新途徑。在對萃取體系聚集現(xiàn)象的理論研究基礎(chǔ)上，人 們對其在制備納米材料的應(yīng)用方面也進行了研究。其中，X.Fu等利用Cyanex302 萃取并制取了經(jīng)修飾的Bi2S3納米粒子(AffiT 2005, 858);還利用Cyanex301萃取 并合成了CdS納米線，Bi2S3納米棒(Mater. Lett 2006， 60,1793)， MoS2納米球(J. Solid State Chem 2006, 179, 1690)以及Ag2S納米粒子(J. Mater. Chem. 2006， 16， 2097),實現(xiàn)了從萃取體系中直接制備納米粒子。
當(dāng)半導(dǎo)體控制在納米尺寸時，其電學(xué)，光學(xué)性質(zhì)通常會受量子限制效應(yīng)的影 響而改變，而研究表明納米半導(dǎo)體的光電性質(zhì)不僅與其組成，大小有關(guān)，還會隨 形貌的變化而變化。因此，具有特殊形貌的納米材料的合成引起了研究者的廣泛 興趣。納米球(丄aw^m/z'r 2001， /7， 4779)，納米線04dv. Mater. 2007， /7，
1501)，納米帶(C/wm Afafer. 2007， /9， 4663)，以及具有多面體形狀的納米晶如棱 柱(M "o丄eft. Vol. 2, No. 8, 2002)，四面體(J"g，. C/ze附./脫￡ci 2007, 46， 8174) 和六角形C/ P//, C/ze肌B 2006， //0， 9448)等的合成都已有報道，但是這些多為 單一化合物所形成的結(jié)構(gòu),由Ag2S和CdS二者構(gòu)成的核殼結(jié)構(gòu)納米四面體的合成 卻未見報道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體及其制備方法。 本發(fā)明提供一種Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體，其特征在于，其是以Ag》 為核，CdS為殼的納米四面體。本發(fā)明還提供一種利用萃取體系制備Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體的方 法，歩驟和條件如下
(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與硝酸銀溶液按體積比 1:3-3:1混合，所述硝酸銀溶液的濃度為O.IM，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min, 靜置2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌12-24小時，離心， 取黑色清液，得到納米硫化銀有機流體；
(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化 鎘溶液按體積比1:3-3:1混合，震蕩30min,靜置2小時，分離有機相，得到含鎘 離子的負載有機相；
(3) 將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后裝入反應(yīng)釜，填充度為30-50%，將反應(yīng)釜密封后于130-160'C加熱處理 12-24小時，產(chǎn)物用乙醇洗滌，干燥，得到Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體。
該Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體的邊長為10-50nm。
有益效果本發(fā)明將Ag+, C(P的萃取分離與Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體
的制備結(jié)合在一起，簡化了操作步驟，實現(xiàn)了溶劑萃取分離與納米材料制備的一 體化。含硫萃取劑在整個過程中既充當(dāng)了萃取劑，又作為硫源和表面活性劑，促 成了納米硫化物的生成；硫化銀在Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)的形成過程中起到了模板 作用，促成了四面體結(jié)構(gòu)的形成。
圖1為本發(fā)明制得的Ag2S/CdS納米四面體的TEM照片。納米四面體邊長 為10-50nm。 具體實施例 實施例1
(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與硝酸銀溶液按體積比 1:3混合，所述硝酸銀溶液的濃度為0.1M，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min,靜置 2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌12小時，離心，取黑色 清液，得到硫化銀有機納米流體；
(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化 鎘溶液按體積比1:3混合，震蕩30min，靜置2小時，分離有機相，得到含鎘離 子的負載有機相；(3)將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后裝入反應(yīng)釜，填充度為50%，密封后，將反應(yīng)釜于160'C加熱處理24小 時，產(chǎn)物用乙醇洗滌三次，干燥，得到邊長為10-50nm的Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納 米四面體。 實施例2
(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與硝酸銀溶液按體積比 2:3混合，所述硝酸銀溶液的濃度為0.1M，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min，靜置 2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌12小時，離心，取黑色 清液，得到硫化銀有機納米流體；
(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化 鎘溶液按體積比2:3混合，震蕩30min,靜置2小時，分離有機相，得到含鎘離 子的負載有機相；
(3) 將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后，裝入反應(yīng)釜,填充度為40%，密封后，將反應(yīng)釜于16(TC加熱處理24小 時，產(chǎn)物用乙醇洗滌三次，干燥，得到邊長為10-50nm的Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納 米四面體。
實施例3
(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與硝酸銀溶液按體積比 1:1混合，所述硝酸銀溶液的濃度為0.1M，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min,靜置 2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌24小時，離心，取黑色 清液，得到硫化銀有機納米流體；
(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化 鎘溶液按體積比1:1混合，震蕩30min,靜置2小時，分離有機相，得到含鎘離 子的負載有機相；
(3) 將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后，裝入反應(yīng)釜,填充度為30%，密封后，將反應(yīng)釜于16(TC加熱處理24小 時，產(chǎn)物用乙醇洗滌三次，干燥，得到邊長為10-50nm的Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納 米四面休。
實施例4(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex301與硝酸銀溶液按體積比 5:6混合，所述硝酸銀溶液的濃度為0.1M，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min，靜置 2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌24小時，離心，取黑色 清液，得到硫化銀有機納米流體；
(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化 鎘溶液按體積比5:6混合，震蕩30min，靜置2小時，分離有機相，得到含鎘離 子的負載有機相；
(3) 將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后，，裝入反應(yīng)釜,填充度為30%，密封后，將反應(yīng)釜于14(TC加熱處理24小 時，產(chǎn)物用乙醇洗滌三次，干燥，得到邊長為10-50nm的Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納 米四面體。
實施例5 .
(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與硝酸銀溶液按體積比 3:1混合，所述硝酸銀溶液的濃度為0.1M，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min,靜置 2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌24小時，離心，取黑色 清液，得到硫化銀有機納米流體；
(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化 鎘溶液按體積比3:1混合，震蕩30min,靜置2小時，分離有機相，得到含鎘離 子的負載有機相；
(3) 將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后，，裝入反應(yīng)釜,填充度為30%,密封后，將反應(yīng)釜于13(TC加熱處理24小 時，產(chǎn)物用乙醇洗滌三次，干燥，得到邊長為10-50nm的Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納 米四面體。
實施例6
(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與硝酸銀溶液按體積比 3:2混合，所述硝酸銀溶液的濃度為O.IM，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min,靜置 2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌24小時，離心，取黑色 清液，得到硫化銀有機納米流體；
(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化鎘溶液按體積比3:2混合，震蕩30min,靜置2小時，分離有機相，得到含鎘離 子的負載有機相；
(3)將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后，裝入反應(yīng)釜,填充度為30%，密封后，將反應(yīng)釜于130。C加熱處理12小 時，產(chǎn)物用乙醇洗滌三次，干燥，得到邊長為10-50nm的Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納 米四面體。
權(quán)利要求
1、一種Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體，其特征在于，其是以Ag2S為核，CdS為殼的納米四面體。
2、 一種Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體的方法，其特征在于具體步驟如下:(1) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與硝酸銀溶液按體積比 1:3-3:1混合，所述硝酸銀溶液的濃度為O.IM，酸度為0.5M硝酸，震蕩30min, 靜置2小時，分離有機相并向其中通入H2S氣體，室溫攪拌12-24小時，離心， 取黑色清液，得到納米硫化銀有機流體；(2) 將0.12M的含硫有機磷酸性萃取劑Cyanex 301與濃度為0.1M的氯化 鎘溶液按體積比1:3-3:1混合，震蕩30min,靜置2小時，分離有機相，得到含鎘 離子的負載有機相；(3) 將制得的硫化銀有機納米流體與含鎘離子的負載有機相以體積比2:3 混合后裝入反應(yīng)釜，填充度為30-50%，將反應(yīng)釜密封后于130-16(TC加熱處理 12-24小時，產(chǎn)物用乙醇洗滌，干燥，得到Ag2S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種Ag<sub>2</sub>S/CdS核殼結(jié)構(gòu)納米四面體及其制備方法。通過溶劑萃取得到含銀離子或含鎘離子的負載有機相，然后向含銀離子的負載有機相中通入H<sub>2</sub>S氣體，得到Ag<sub>2</sub>S有機納米流體。再將Ag<sub>2</sub>S有機納米流體與含鎘離子的負載有機相混合后裝入反應(yīng)釜密封。將反應(yīng)釜于130-160℃加熱處理12-24小時，分離產(chǎn)物即可。本發(fā)明將Ag<sup>+</sup>，Cd<sup>2+</sup>的萃取分離與Ag<sub>2</sub>S/CdS納米核殼結(jié)構(gòu)的制備結(jié)合在一起，實現(xiàn)了溶劑萃取分離與納米材料制備的一體化。含硫萃取劑在整個過程中既充當(dāng)了萃取劑，又作為硫源和表面活性劑，促成了納米硫化物的生成；硫化銀在Ag<sub>2</sub>S/CdS核殼結(jié)構(gòu)的形成過程中起到了模板作用，促成了四面體結(jié)構(gòu)的形成。
文檔編號C30B29/10GK101319403SQ20081005076
公開日2008年12月10日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者霞 孫, 廖伍平, 李艷玲 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所