二维晶体及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种二维晶体及其制备方法，特别是涉及一种SrCuSiA。二维晶体及 其制备方法。
【背景技术】
[0002] SrCuSiA。具有跟古老的颜料埃及蓝（CaCuSi401Q)和汉蓝（BaCuSi401Q)类似的晶 体结构，同属于碱土硅酸铜盐族化合物。近些年人们惊奇地发现它跟埃及蓝和汉蓝一样，也 是一种具有较强近红外发光的无机材料，发光峰位位于~950nm，非常有望应用于太阳能电 池、光学传感等领域。
[0003] 乔治亚大学的Darrah等人发现，埃及蓝和汉蓝这类既古老又新颖的近红外光学 材料能被剥离成二维层状晶体并保持其近红外光学特性。这表明这种"古老"的材料在目 前先进的近红外生物成像、近红外LED(尤其是通讯领域）以及安全油墨等领域具有巨大的 应用潜力。
[0004] 但是，目前还没有关于SrCuSiA。这种二维晶体及其制备方法的报道。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供了一种SrCuSiA。二维晶体及其制备方法，本方法简单、高 效，耗时短，利于大规模制备。
[0006] 本发明的技术方案是：
[0007] -、一种SrCuSiA。二维晶体：
[0008] 其分子主要是由Sr、Cu、Si、0原子以1:1:4:10的摩尔配比组成。
[0009] 所述的SrCuSi^。二维晶体是二维层状单晶。
[0010] 所述的SrCuSi^。二维晶体是由SrCuSiA。三维晶体使用酸溶液剥离制备得到。
[0011] 二、一种SrCuSi^。二维晶体的制备方法：
[0012] 使用酸溶液剥离SrCuSi^。三维晶体，制备得到SrCuSi及。二维晶体。
[0013] 所述的SrCuSiWi。二维晶体是二维层状单晶。
[0014] 所述的酸溶液为盐酸、硝酸或硫酸溶液。
[0015] 所述方法具体是：
[0016] 1)将SrCuSiA。晶体加入酸溶液中，水浴中超声处理30~120分钟，然后静置；
[0017] 2)取上层2/3清液，进行离心处理，离心的转速为8000~15000转/分钟，时间 5~10分钟；
[0018] 3)去离子水清洗2~3次，得到二维层状SrCuSiA。晶体。
[0019] 优选地，所述的步骤1)中的酸溶液若为盐酸，其浓度为1~12摩尔/升。
[0020] 优选地，所述的步骤1)中的酸溶液若为硝酸，其浓度为3~14. 4摩尔/升。
[0021] 优选地，所述的步骤1)中的酸溶液若为硫酸，其浓度为3~18摩尔/升。
[0022] 本发明的有益效果是：
[0023] 本发明制备得到二维层状SrCuSi^。单晶，制备时间周期短，可快速得到二维单晶 体，制备条件简单、易控制、成本低，利于大规模制备。
【附图说明】
[0024] 图1为实施例1对应的SrCuSiA。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍 射图案。
[0025] 图2为实施例2对应的SrCuSiA。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍 射图案。
[0026] 图3为实施例3对应的SrCuSiA。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍 射图案。
【具体实施方式】
[0027] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0028] 本发明制备二维层状SrCuSiA。单晶的原理是：SrCuSiA。晶体结构为平面四配 位的Cu2+离子连接[Si04]四面体，层间靠Sr2+离子较弱的库伦力连接，因此在酸溶液和超 声波的共同作用下会发生层间剥离而得到层状二维晶体。
[0029] 本发明的具体实施例如下：
[0030] 表1列出了本发明的6个实施例的酸溶液的浓度、超声处理时间。附图1、2、3分别 为实施例1、2、3对应的SrCuSiA。二维单晶的透射电镜照片和对应样品的电子衍射图案， 由图中可知制备得到的是SrCuSiWi。二维单晶。
[0031] 本发明实施例1~6按照以下方法实施：
[0032] 根据实施例1~6将0. 15g的SrCuSiWi。晶体加入对应浓度的20ml酸溶液中，超 声处理，静置5~24小时，一般采用静置12小时，取上层清液2/3离心，去离子水清洗2~ 3次，一般采用3次，得到二维层状SrCuSiA。单晶。
[0033] 表 1
[0034]
[0036] 由实施例可见，本发明可制备得到二维层状SrCuSiA。单晶，制备时间周期至多为 24小时，一般可一天或者几小时内就制备得到，大大缩短实验和生产周期，具有易控制、成 本低、效率高的突出显著技术效果。
[0037] 上述具体实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精 神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
【主权项】
1. 一种3冗1^401。二维晶体，其特征是：其分子主要是由3^(：11、31、0原子以1 :1:4:10 的摩尔配比组成。2. 根据权利要求1所述的一种SrCuSi A。二维晶体，其特征是：所述的SrCuSi A。二维 晶体是二维层状单晶。3. 根据权利要求1所述的一种SrCuSi A。二维晶体，其特征是：所述的SrCuSi A。二维 晶体是由SrCuSi4O1。二维晶体使用酸溶液剥尚制备得到。4. 一种SrCuSi W1。二维晶体的制备方法，其特征是：使用酸溶液剥离SrCuSi W1。三维晶 体，制备得到SrCuSi4O1。二维晶体。5. 根据权利要求4所述的一种SrCuSi W1。二维晶体的制备方法，其特征是： 所述的SrCuSi4O1。二维晶体是二维层状单晶。6. 根据权利要求4所述的一种SrCuSi A。二维晶体的制备方法，其特征是：所述的酸溶 液为盐酸、硝酸或硫酸溶液。7. 根据权利要求4所述的一种SrCuSi A。二维晶体的制备方法，其特征是所述方法具 体是： 1) 将SrCuSi4O1。晶体加入酸溶液中，水浴中超声处理30~120分钟，然后静置； 2) 取上层2/3清液，进行离心处理，离心的转速为8000~15000转/分钟，时间5~ 10分钟； 3) 去离子水清洗2~3次，得到二维层状SrCuSi4O1。晶体。8. 根据权利要求7所述的一种SrCuSi办。二维晶体的制备方法，其特征在于：所述的步 骤1)中的酸溶液若为盐酸，其浓度为1~12摩尔/升。9. 根据权利要求7所述的一种SrCuSi办。二维晶体的制备方法，其特征在于：所述的步 骤1)中的酸溶液若为硝酸，其浓度为3~14. 4摩尔/升。10. 根据权利要求7所述的一种SrCuSi A。二维晶体的制备方法，其特征在于：所述的 步骤1)中的酸溶液若为硫酸，其浓度为3~18摩尔/升。
【专利摘要】本发明公开了一种SrCuSi4O10二维晶体及其制备方法。其分子主要是由Sr、Cu、Si、O元素以1:1:4:10的摩尔配比组成，其晶体是二维层状单晶；使用酸溶液剥离SrCuSi4O10三维晶体，制备得到SrCuSi4O10二维晶体；具体是将SrCuSi4O10晶体加入酸溶液中，水浴中超声处理，然后静置；取上层清液，进行离心处理，再用去离子水清洗，得到二维层状SrCuSi4O10晶体。本发明的制备方法具有简单、高效、成本低、利于大规模制备的优点。
【IPC分类】C01B33/20
【公开号】CN105129808
【申请号】CN201510514948
【发明人】郭强兵, 刘小峰, 邱建荣
【申请人】浙江大学
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年8月20日