一种制取工业碘单晶体的方法及装置与流程

文档序号:11126848阅读:2008来源:国知局

本发明涉及碘领域,具体是一种制取工业碘单晶体的方法及装置。



背景技术:

现有技术中,用于现代科学领域如半导体、碘硫化锑(SbSI)这类化合物晶体作为具有潜在应用前景的一类材料,其合成路线的探索及控制生长越来越受到人们的关注。到目前为止,研究者们已经利用化学气相沉积法(CVD),超声化学法和高温水热方法制备出SbSI等晶体。如用CVD方法可通过单质反应源在温度超过600℃的条件下生长出碘硫化锑(SbSI)晶体。

据荷兰《声学》(Ultrasonics Sonochemistry,2008年15卷709页)介绍,利用超声化学方法在低于100℃的温和条件下可制备出SbSI的纳米尺寸晶体,但这样生长出来的纳米晶体表面通常会伴生着一层未晶化的非晶层,该非晶层会影响和限制晶体的性能。

发明专利内容

本发明专利提供一种制取工业碘单晶体的方法及装置,以解决上述背景技术中提出的不节能环保的问题。

实现本发明第一个目的的技术方案是:本发明碘硫化锑单晶体及其同类化合物单晶体的制备方法,其特征在于:采用锑源或铋、铜、银、铅或锡的可溶性金属盐,与硫源和碘源按1∶1∶1~5摩尔比作为反应原料,以浓度为0.5~2.4mol/L的盐酸或硝酸溶液将反应原料溶解后,在高压釜中于140-~300℃反应2~20h,经过滤,用水或用无水乙醇洗涤后,在0~50℃晾干、烘干或真空干燥后,即得到具有棒状外形的金属光泽的碘硫化锑晶体;

通过采用不同浓度的盐酸和/或硝酸来调节达到生产离散一维晶体结构目标化合物晶体的纯度、晶体尺寸、晶体质量和晶体形貌:用0.5~1.4mol/L的酸溶液可得到离散的直径为几十微米到1毫米、长度为几十微米到8毫米的一维棒状结构;用1.4~1.8mol/L的酸溶液则得到由直径为2微米的一维棒组装成的三维结构;用1.8~2.4mol/L的酸溶液得到由直径几十纳米、长几微米的纳米带组装成的块状结构;

具体实施方式

本发明一种工业碘单晶体的方法及装置,其特征在于:采用锑源或铋、铜、银、铅或锡的可溶性金属盐,与硫源和碘源按1∶1∶1~5摩尔比作为反应原料,以浓度为0.5~2.4mol/L的盐酸或硝酸溶液将反应原料溶解后,在高压釜中于140-~300℃反应2~20h,经过滤,用水或用无水乙醇洗涤后,在0~50℃晾干、烘干或真空干燥后,即得到具有棒状外形的金属光泽的碘硫化锑晶体;

通过采用不同浓度的盐酸和/或硝酸来调节达到生产离散一维晶体结构目标化合物晶体的纯度、晶体尺寸、晶体质量和晶体形貌:用0.5~1.4mol/L的酸溶液可得到离散的直径为几十微米到1毫米、长度为几十微米到8毫米的一维棒状结构;用1.4~1.8mol/L的酸溶液则得到由直径为2微米的一维棒组装成的三维结构;用1.8~2.4mol/L的酸溶液得到由直径几十纳米、长几微米的纳米带组装成的块状结构;

显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

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