一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米材料技术领域，涉及一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法。
【背景技术】
[0002]为了发展一维纳米结构材料作为纳米电子器件或光电器件的复杂纳米组件以及扩展纳米材料在生物医学的应用，需要制备多功能化的纳米结构复合材料根据应用的需求，人们可以随意选择功能各异的结构单元、设计多种多样的组合结构模型。通过将具有特定功能的两种或两种以上的纳米结构单元有效地组装到单一纳米结构材料内，可以实现纳米组件的优异性能以及多元化功能，或者可以产生单个纳米基元所不具备的新颖性质。作为一种典型的光电半导体材料，纳米Cds具有较窄的禁带宽度凡=2.5ev)，对可见光敏感，在光吸收、光致发光、光电转换、非线性光学、光催化、生物标记和传感器等方面有着诱人的应用前景，目前，一维半导体CdS纳米结构被广泛用于制备非常灵敏的器件，但是整个器件制作过程繁琐、成功率低，在纳米器件制备过程中，难以实现对单根一维Cds纳米结构的方向及其位置的精确控制。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法，解决了现有的技术中过程繁琐、成功率低，在纳米器件制备过程中，难以实现对单根一维Cds纳米结构的方向及其位置的精确控制的。
[0004]本发明所采用的技术方案是，一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法，具体按照以下步骤实施:
[0005]一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法，具体按照以下步骤实施，
[0006]步骤1，均一 CdS纳米线的制备；
[0007]步骤2，CdS纳米线与Ni纳米颗粒的异质组装。
[0008]本发明的特征还在于，
[0009]其中，步骤I具体按照以下步骤实施:
[0010]步骤1.1，按照摩尔比为1:2?4称取CdCljP铜试剂，并按照每Immol用量的铜试剂对应10?20mL去离子水的比例量取去离子水；
[0011]步骤1.2，将步骤1.1中称取的固体放入去离子水中，使他们充分混合均匀，并在室温下搅拌10?30分钟，过滤后得到白色产物；
[0012]步骤1.3，将步骤1.2中制得的白色产物在室温下水洗2?5次后，置于电热恒温加热箱中50?70°C干燥8?10小时；
[0013]步骤1.4，按照质量比为1:40?50称取上述所得白色样品及乙二胺，将白色样品和乙二胺置于内衬有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，在150?180°C恒温条件下反应20?23小时，反应完毕后，自然冷却至室温，将所得产物室温下进行后处理，即获得尺度均一的CdS纳米线。
[0014]其中，步骤2具体按照如下步骤实施，
[0015]步骤2.1，称取反应原料，将步骤I中制备得到的CdS纳米线、NiCl2.6H20和N2H4.H2O按照质量比为1:2?5:4?7的比例称取，同时按照质量比为1:40?60的比例称取NaOH溶液；
[0016]步骤2.2，配制乙二醇溶液，按照体积比为4?6:1的比例量取乙二醇和蒸馏水，并将他们充分混合均匀；
[0017]步骤2.3，将步骤2.1称取的CdS纳米线、NiCl2.6H20和N2H4.H2O以及NaOH溶液和步骤2.2中配制的乙二醇溶液进行充分的混合，其中乙二醇溶液的用量为每IgCdS纳米线对应30?40mL乙二醇溶液；
[0018]步骤2.4，将步骤2.3得到的混合物置于内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内室温下搅拌20?35分钟，然后封闭拧紧反应釜，在120?150°C条件下恒温反应10?14小时，
[0019]步骤2.5，将步骤2.4反应完毕后的反应釜自然冷却至室温，然后将所得产物在室温下进行后处理，即制得一维CdS-Ni半导体-磁性复合纳米材料。
[0020]其中，步骤1.4中所述的后处理具体步骤为，将产物分别水洗、醇洗I?3次，然后离心分离并在65?80°C干燥6?8小时。
[0021 ] 其中，步骤2.2中的NaOH溶液的浓度为I?1.5M。
[0022]其中，步骤2.5中的后处理的具体步骤为，将产物分别水洗、醇洗2?4次，然后离心分离并在50?65°C干燥11?13小时。
[0023]本发明的有益效果是，通过将磁性Ni组份修饰到一维半导体Cds纳米结构上，可以利用磁场对其方向和位置方便地进行操纵，可以解决纳米材料难以回收等难题，在实际应用方面具有特别重要的意义。
【具体实施方式】
[0024]下面结合【具体实施方式】对本发明进行详细说明。
[0025]一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法，具体按照以下步骤实施，
[0026]步骤1，均一 CdS纳米线的制备；具体按照以下步骤实施:
[0027]步骤1.1，按照摩尔比为1:2?4称取CdCljP铜试剂，并按照每Immol用量的铜试剂对应10?20mL去离子水的比例量取去离子水；
[0028]步骤1.2，将步骤1.1中称取的固体放入去离子水中，使他们充分混合均匀，并在室温下搅拌10?30分钟，过滤后得到白色产物；
[0029]步骤1.3，将步骤1.2中制得的白色产物在室温下水洗2?5次后，置于电热恒温加热箱中50?70°C干燥8?10小时；
[0030]步骤1.4，按照质量比为1:40?50称取上述所得白色样品及乙二胺，将白色样品和乙二胺置于内衬有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，在150?180°C恒温条件下反应20?23小时，反应完毕后，自然冷却至室温，将所得产物室温下分别水洗、醇洗I?3次，然后离心分离并在65?80°C干燥6?8小时，即获得尺度均一的CdS纳米线。
[0031]步骤2，CdS纳米线与Ni纳米颗粒的异质组装，具体按照如下步骤实施，
[0032]步骤2.1，称取反应原料，将步骤I中制备得到的CdS纳米线、NiCl2.6H20和N2H4.H2O按照质量比为1:2?5:4?7的比例称取，同时按照质量比为1:40?60的比例称取NaOH溶液；
[0033]其中，所述的NaOH溶液的浓度为I?1.5M。
[0034]步骤2.2，配制乙二醇溶液，按照体积比为4?6:1的比例量取乙二醇和蒸馏水，并将他们充分混合均匀；
[0035]步骤2.3，将步骤2.1称取的CdS纳米线、NiCl2.6H20和N2H4.H2O以及NaOH溶液和步骤2.2中配制的乙二醇溶液进行充分的混合，其中乙二醇溶液的用量为每IgCdS纳米线对应30?40mL乙二醇溶液；
[0036]步骤2.4，将步骤2.3得到的混合物置于内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内室温下搅拌20?35分钟，然后封闭拧紧反应釜，在120?150°C条件下恒温反应10?14小时，
[0037]步骤2.5，将步骤2.4反应完毕后的反应釜自然冷却至室温，然后将所得产物在室温下分别水洗、醇洗2?4次，然后离心分离并在50?65°C干燥11?13小时，即制得一维CdS-Ni半导体-磁性复合纳米材料。
[0038]本发明的制备方法制备的一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法，直径约为45nm，长度达几十微米，而且这些纳米线均具有非常平滑规整的外表面。
[0039]实施例1
[0040]一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法，具体按照以下步骤实施，
[0041]步骤1，均一 CdS纳米线的制备；具体按照以下步骤实施:
[0042]步骤1.1，按照摩尔比为1:2称取CdCljP铜试剂，并按照每Immol用量的铜试剂对应1mL去离子水的比例量取去离子水；
[0043]步骤1.2，将步骤1.1中称取的固体放入去离子水中，使他们充分混合均匀，并在室温下搅拌10分钟，过滤后得到白色产物；
[0044]步骤1.3，将步骤1.2中制得的白色产物在室温下水洗2?5次后，置于电热恒温加热箱中50°C干燥8小时；
[0045]步骤1.4，按照质量比为1:45称取上述所得白色样品及乙二胺，将白色样品和乙二胺置于内衬有聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内，在150°C恒温条件下反应20小时，反应完毕后，自然冷却至室温，将所得产物室温下分别水洗、醇洗I次，然后离心分离并在65°C干燥6小时，即获得尺度均一的CdS纳米线。
[0046]步骤2，CdS纳米线与Ni纳米颗粒的异质组装，具体按照如下步骤实施，
[0047]步骤2.1，称取反应原料，将步骤I中制备得到的CdS纳米线、NiCl2.6H20和N2H4.Η20按照质量比为1:2:4的比例称取，同时按照质量比为1:40的比例称取NaOH溶液；
[0048]其中，所述的NaOH溶液的浓度为1Μ。
[0049]步骤2.2，配制乙二醇溶液，按照体积比为4:1的比例量取乙二醇和蒸馏水，并将他们充分混合均匀；
[0050]步骤2.3，将步骤2.1称取的CdS纳米线、NiCl2.6Η20和N2H4.H2O以及NaOH溶液和步骤2.2中配制的乙二醇溶液进行充分的混合，其中乙二醇溶液的用量为每IgCdS纳米线对应30mL乙二醇溶液；
[0051]步骤2.4，将步骤2.3得到的混合物置于内衬聚四氟乙烯的不锈钢反应釜内室温下搅拌20分钟，然后封闭拧紧反应釜，在120?150°C条件下恒温反应10小时，
[0052]步骤2.5，将步骤2.4反应完毕后的反应釜自然冷却至室温，然后将所得产物在室温下分别水洗、醇洗2次，然后离心分离并在50°C干燥11小时，即制得一维CdS-Ni半导体-磁性复合纳米材料。
[0053]实施例2
[0054]一种半导体-磁性复合纳米线的制备方法，具体按照以下步骤实施，
[0055]步骤1，均一 CdS纳米线的制备；具体按照以下步骤实施:
[0056]步骤1.1，按照摩尔比为1:3称取CdCljP铜试剂，并按照每Immol用量的铜试剂对应20mL去离子水的比例量取去离子水；
[0057]步骤1.2，将步骤1.1中称取的固体放入去离子水中，使他们充分混合均匀，并在室温下搅拌30分钟，过滤后得到白