，真空条件下60°C干燥4小时，挥发掉全部无水乙醇，得到干燥的粉末前驱物。
[0037]将粉末前驱物放入钢制模具中并利用压片机将前驱物压制成块体。块体样品放入氮化硼绝缘管中，再将其装入叶腊石合成腔体中，合成腔体中用石墨作为加热管，叶腊石作为绝缘和传压材料。合成压力为4GPa，温度为700度，保温保压时间40分钟，停止加热自然冷却2分钟后卸压。此条件制备的四方相PbSe2结晶度好，纯度高，具体的X射线衍射结构见图1。
[0038]实施例2:
[0039]以铅(Pb)粉及砸(Se)粉为主要原料，按Pb粉和Se粉以摩尔比1:1进行混合，放在不锈钢球磨罐中。抽真空，通保护气，反复3次以上。以每分钟400转的速率球磨2小时后向球磨罐中加入与干磨时相同质量的Se粉，并加入无水乙醇至浸没所有料球，抽真空并通入高纯Ar气继续球磨30分钟，转速为300转/分。经过湿磨之后，收集球磨罐中的样品，随后对经湿磨后的产物进行干燥处理，真空条件下60度干燥4小时，挥发掉全部无水乙醇，得到干燥的粉末前驱物。
[0040]将粉末前驱物放入钢制模具中并利用压片机将前驱物压制成块体。块体样品放入氮化硼绝缘管中，再将其装入叶腊石合成腔体中，合成腔体中用石墨作为加热管，叶腊石作为绝缘和传压材料。合成压力为4GPa，温度为600度，保温保压时间40分钟，停止加热自然冷却2分钟后卸压。此条件制备的四方相PbSe2^有少量Se，具体的X射线衍射结构见图2。
[0041]实施例3:
[0042]以铅(Pb)粉及砸(Se)粉为主要原料，按Pb粉和Se粉以摩尔比1:1进行混合，放在不锈钢球磨罐中。抽真空，通保护气，反复3次以上。以每分钟400转的速率球磨2小时后向球磨罐中加入与干磨时相同质量的Se粉，并加入无水乙醇至浸没所有料球，抽真空并通入高纯Ar气继续球磨30分钟，转速为300转/分。经过湿磨之后，收集球磨罐中的样品，随后对经湿磨后的产物进行干燥处理，真空条件下60度干燥4小时，挥发掉全部无水乙醇，得到干燥的粉末前驱物。
[0043]将粉末前驱物放入钢制模具中并利用压片机将前驱物压制成块体。块体样品放入氮化硼绝缘管中，再将其装入叶腊石合成腔体中，合成腔体中用石墨作为加热管，叶腊石作为绝缘和传压材料。合成压力为4GPa，温度为800度，保温保压时间40分钟，停止加热自然冷却2分钟后卸压。此条件制备的四方相PbSe2含有立方相的PbSe和单质Se，具体的X射线衍射结构见图3。
[0044]实施例4:
[0045]以铅(Pb)粉及砸(Se)粉为主要原料，按Pb粉和Se粉以摩尔比1:1进行混合，放在不锈钢球磨罐中。抽真空，通保护气，反复3次以上。以每分钟400转的速率球磨2小时后向球磨罐中加入与干磨时相同质量的Se粉，并加入无水乙醇至浸没所有料球，抽真空并通入高纯Ar气继续球磨30分钟，转速为300转/分。经过湿磨之后，收集球磨罐中的样品，随后对经湿磨后的产物进行干燥处理，真空条件下60度干燥4小时，挥发掉全部无水乙醇，得到干燥的粉末前驱物。
[0046]将粉末前驱物放入钢制模具中并利用压片机将前驱物压制成块体。块体样品放入氮化硼绝缘管中，再将其装入叶腊石合成腔体中，合成腔体中用石墨作为加热管，叶腊石作为绝缘和传压材料。合成压力为3GPa，温度为700度，保温保压时间40分钟，停止加热自然冷却2分钟后卸压。此条件制备的四方相PbSe2含有立方相的PbSe和单质Se，具体的X射线衍射结构见图4。
[0047]本实施例作为比较例，说明合成压力低于3.8GPa杂质将增多。
[0048]实施例5:
[0049]以铅(Pb)粉及砸(Se)粉为主要原料，按Pb粉和Se粉以摩尔比1:1进行混合，放在不锈钢球磨罐中。抽真空，通保护气，反复3次以上。以每分钟400转的速率球磨2小时后向球磨罐中加入比干磨时过量2.5% Se粉(按质量计)，并加入无水乙醇至浸没所有料球，抽真空并通入高纯Ar气继续球磨30分钟，转速为300转/分。经过湿磨之后，收集球磨罐中的样品，随后对经湿磨后的产物进行干燥处理，真空条件下60度干燥4小时，挥发掉全部无水乙醇，得到干燥的粉末前驱物。
[0050]将粉末前驱物放入钢制模具中并利用压片机将前驱物压制成块体。块体样品放入氮化硼绝缘管中，再将其装入叶腊石合成腔体中，合成腔体中用石墨作为加热管，叶腊石作为绝缘和传压材料。合成压力为4GPa，温度为700度，保温保压时间40分钟，停止加热自然冷却2分钟后卸压。此条件制备的四方相PbSe2^少量的Se，具体的X射线衍射结构见图5。
[0051]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种直接制备四方相PbSe 2化合物的方法，有干法球磨、湿法球磨、制得粉末前驱物、高压合成的过程； 所述的干法球磨，是将Se粉和Pb粉按摩尔比1:1混合置于充保护气体的球磨罐中，球料质量比为20: 1，以350?450转/分转速球磨I?2.5小时，得到立方相结构PbSe化合物； 所述的湿法球磨，是在干法球磨后向球磨罐中再加入Se粉，加入量与Pb粉的摩尔比为I?1.03: I ;注入无水乙醇，注入量为覆盖球磨罐中全部球料；充保护气体后球磨至立方相结构PbSe化合物与Se粉混合均勾； 所述的制得粉末前驱物，是对经湿磨后的产物进行干燥处理，挥发掉全部无水乙醇，得到干燥粉末前驱物； 所述的高压合成，对干燥粉末前驱物压制成块体进行高压合成，合成压力为3.8?.5GPa，合成温度为600?800°C，保温保压40?45min，降温卸压得到四方相PbSeJt合物。2.根据权利要求1所述的直接制备四方相PbSe2化合物的方法，其特征在于，在干法球磨和湿法球磨的过程，所述充保护气体，是将球磨罐抽真空后通入Ar气，重复抽真空、通Ar气操作3?6次。3.根据权利要求1所述的直接制备四方相PbSe2化合物的方法，其特征在于，干法球磨速度为400转/分，球磨时间2小时。4.根据权利要求1所述的直接制备四方相PbSe2化合物的方法，其特征在于，所述的湿法球磨，采用球料比为10?15: 1，并以200?300转/分转速球磨0.5小时。5.根据权利要求1所述的直接制备四方相PbSe2化合物的方法，其特征在于，所述的干燥处理，是真空条件下60°C干燥4小时。6.根据权利要求1所述的直接制备四方相PbSe2化合物的方法，其特征在于，合成压力为4GPa，合成温度为700 °C，保温保压时间为40分钟；在保温保压之前以200?400 °C /min的升温速率升温至700°C。7.根据权利要求1?6任一项所述的直接制备四方相PbSe2化合物的方法，其特征在于，所述的Pb粉和Se粉的质量纯度不小于99.9%。
【专利摘要】本发明提供一种直接制备四方相PbSe2化合物的方法，属于功能材料制备的技术领域。制备方法以Pb粉和Se粉为原料，有干法球磨、湿法球磨、制得粉末前驱物、高压合成的过程；具体的是将Pb粉和一半量Se粉混合，于充保护气体的球磨罐中以350～450转/分转速球磨1～2.5小时；加入剩余的Se粉和乙醇，在充保护气体的球磨罐中湿法球磨；产物干燥处理后制成块体进行高压合成，在3.8～5GPa、600～800℃下保温保压40min，得到四方相结构PbSe2化合物。本发明的制备方法成本低廉、制备周期短、工艺简单、节约能源、无需后继除杂工序得到的高纯度致密块体材料，因此适合大规模工业生产。
【IPC分类】C01B19/04
【公开号】CN105016316
【申请号】CN201510489779
【发明人】王欣, 朱红玉, 宿太超, 朱品文, 李会, 赵永胜, 袁萍, 朱晶
【申请人】吉林大学
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年8月11日