一种斜方晶系硫化亚镍纳米晶的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于纳米晶合成方法领域，具体涉及一种斜方晶系硫化亚镍Ni9S8纳米晶的制备方法。
【背景技术】
[0002]硫化物纳米晶具有许多重要的物理化学性质，被广泛应用于光学、催化、磁学、传感、医疗、润滑和电池等领域。目前，对于纳米晶的大部分研究工作都集中在CdSe、CdS、PbS和PbSe等半导体纳米晶的合成、光学特性以及光电器件和生物标记方面。镍的硫化物作为过渡金属硫化物，是重要的无机功能材料，具有较强的微波吸收效能和很强的磁热效应。镍的硫化物包含多种相:Ni3S2、Ni3+xS、Ni4S3+x、Ni6S5、Ni7S6、Ni9Ss、Ni3S4和 NiS 等。目前，镍的硫化物纳米晶通常采用水热法、溶剂热法和溶剂法进行制备，如钱毅泰小组和谢毅小组，利用水热法制备不同形貌的镍的硫化物纳米晶。Cu2S纳米晶体的合成较为普遍，例如Korgel等人通过两相法采用胶体化学方式合成单分散的Cu2S纳米晶体，该方法简便，制得的Cu2S纳米晶体形貌整齐。但很少有文献报道通过两相法制备斜方晶系硫化亚镍(Ni9S8)纳米晶。通过操作简便、设备要求简单的两相法，使用来源广泛的原料制备斜方晶系硫化亚镍(Ni9S8)纳米晶具有非常重要的理论意义和实用价值。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种利用两相法制备斜方晶系硫化亚镍(Ni9S8)纳米晶的方法，该方法不需要苛刻的设备及反应条件，操作安全简便，原料廉价易得。
[0004]本发明涉及一种斜方晶系硫化亚镍Ni9S8纳米晶的制备方法，其包括以下步骤:
[0005](I)将下层为含有无机镍化合物的水层、上层为脂肪族硫醇的油层的两相物在密闭反应釜中加热反应，使油层中的脂肪族硫醇与水层中的镍离子在油水界面处发生反应，得到反应液；
[0006](2)将上述反应液冷却至室温，向其中加入沉淀剂，待沉淀析出后分离干燥得到斜方晶系硫化亚银纳米晶。
[0007]制得的所述斜方晶系硫化亚镍纳米晶具有均匀形貌，其中所述脂肪族硫醇同时作为硫源、配体和还原体。优选地，析出的沉淀经过陈化后再通过离心分离得到目标产物。
[0008]在本发明优选的实施方案中，所述脂肪族硫醇为辛硫醇、十二硫醇或十八硫醇中的一种。
[0009]在本发明优选的实施方案中，所述无机镍化合物为硫酸镍、硝酸镍和醋酸镍中的一种。
[0010]在本发明优选的实施方案中，步骤(I)中反应温度为180?220°C。
[0011]在本发明优选的实施方案中，步骤⑴中反应时间为5?40h。
[0012]在本发明优选的实施方案中，在所述两相物中所述水层与所述油层的体积比为(2-20)
[0013]在本发明优选的实施方案中，所述无机镍化合物的摩尔浓度为0.5-lmol/Lo
[0014]在本发明优选的实施方案中，所述沉淀剂为乙醇、异丙醇或丙酮中的一种。所述沉淀剂还可以是其他极性物质。
[0015]在本发明优选的实施方案中，其还包括将得到的所述沉淀用氯仿洗涤的过程。氯仿洗涤的目的是将附着在沉淀表面的脂肪族硫醇有机配体溶解掉，得到更加纯净的目标产物。在洗涤之后再用沉淀剂沉淀得到纯化后产物。根据需要，可以重复洗涤-沉淀-洗涤的步骤，反复进行纯化。
[0016]相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果:
[0017]本发明的制备方法通过一步反应即可制得斜方晶系硫化亚镍Ni9S8纳米晶，不用事先制备前驱体，选用来源广泛的无机镍化合物作为镍前驱体，选用脂肪族硫醇作为硫的前驱体，同时脂肪族硫醇还可以作为纳米晶表面的配体和还原剂，直接加热反应就可以得到硫化亚镍(Ni9S8)纳米晶。本发明的制备方法采用两相法，所使用的原料廉价易得、设备工艺简单、反应条件温和、操作安全简便且重复性好，具有良好的发展和应用前景。
【附图说明】
[0018]图1是实施例1中得到的硫化亚镍(Ni9S8)纳米晶的X射线粉末衍射图谱。
[0019]图2是实施例1中得到的硫化亚镍(Ni9S8)纳米晶的透射电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0020]下面结合说明书附图和具体实施例，进一步详述本发明。实施例仅用于举例说明本发明，不用于限制本发明。
[0021]实施例1
[0022]在50毫升烧瓶中加入20毫升去离子水和I毫摩尔硝酸镍，磁力搅拌20分钟，移至50毫升反应釜内衬后，加入I毫升十二硫醇。反应釜密闭后，在电热鼓风干燥箱中于190°C下反应20小时。反应完毕后自然冷却至室温，向反应液中加入乙醇进行沉淀，经过陈化和离心分离后，将所得样品在70°C下的真空干燥箱中真空干燥6小时，得到斜方晶系硫化亚镍纳米晶粉末。
[0023]图1和图2分别是本实例所制备的硫化亚镍(Ni9S8)纳米晶的X射线粉末衍射图谱和透射电镜照片。将图1与标准卡片对照可见产物具有硫化亚镍特征峰。由图2可以看出产物具有均匀形貌。
[0024]实施例2
[0025]在50毫升烧瓶中加入20毫升去离子水和I毫摩尔硝酸镍，磁力搅拌20分钟，移至50毫升反应釜内衬后，加入5毫升十二硫醇，其余操作均同实施例1。
[0026]实施例3
[0027]在50毫升烧瓶中加入20毫升去离子水和I毫摩尔硝酸镍，磁力搅拌20分钟，移至50毫升反应釜内衬后，加入2毫升辛硫醇，在200°C反应10小时，其余操作均同实施例1o
[0028]实施例4
[0029]在50毫升烧瓶中加入20毫升去离子水和0.5mmol硫酸镍，磁力搅拌20分钟，移至50毫升反应釜内衬后，加入5毫升十八硫醇，反应10小时，其余操作均同实施例1。
[0030]实施例5
[0031]在50 _升烧瓶中加入20晕升去尚子水和0.5mmol硝酸镍，磁力搅拌20分钟，移至50毫升反应釜内衬后，加入2毫升十二硫醇，其余操作均同实施例1。
【主权项】
1.一种斜方晶系硫化亚镍Ni9S8纳米晶的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤:(I)将下层为含有无机镍化合物的水层、上层为脂肪族硫醇的油层的两相物在密闭反应釜中加热反应，使油层中的脂肪族硫醇与水层中的镍离子在油水界面处发生反应，得到反应液；(2)将上述反应液冷却至室温，向其中加入沉淀剂，待沉淀析出后分离干燥得到斜方晶系硫化亚银Ni9S8纳米晶。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脂肪族硫醇为辛硫醇、十二硫醇或十八硫醇中的一种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机镍化合物为硫酸镍、硝酸镍和醋酸镍中的一种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中反应温度为180?220°C。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中反应时间为5?40h。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述两相物中所述水层与所述油层的体积比为(2-20):1。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机镍化合物的摩尔浓度为0.5-lmol/L08.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂为乙醇、异丙醇或丙酮中的一种。9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，其还包括将得到的所述沉淀用氯仿洗涤的过程。
【专利摘要】本发明公布了一种斜方晶系硫化亚镍Ni9S8纳米晶的制备方法，属于纳米晶合成方法技术领域。该方法包括以下步骤：(1)将下层为含有无机镍化合物的水层、上层为脂肪族硫醇的油层的两相物在密闭反应釜中加热反应，使油层中的脂肪族硫醇与水层中的镍离子在油水界面处发生反应，得到反应液；(2)将上述反应液冷却至室温，向其中加入沉淀剂，待沉淀析出后分离干燥得到斜方晶系硫化亚镍纳米晶。本发明的制备方法采用两相法制备斜方晶系硫化亚镍Ni9S8纳米晶，所使用的原料廉价易得、设备工艺简单、反应条件温和、操作安全简便且重复性好，具有良好的发展和应用前景。
【IPC分类】B82Y30/00, C01G53/11
【公开号】CN105060353
【申请号】CN201510416492
【发明人】王广胜
【申请人】北京新怡源环保科技有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年7月15日