一种硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法
【专利摘要】一种硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：a、取铜棒，进行清洗，所述清洗包括如下步骤：在超声波条件下，依次用丙酮，乙醇，2M盐酸，蒸馏水清洗铜棒；b、制备硫化亚铜纳米玫瑰花，包括如下步骤:（1）在室温、搅拌的条件下，取一价银盐溶解于蒸馏水中，获得溶液A；（2）在室温、搅拌的条件下，取硫源溶解于蒸馏水中，获得溶液B；（3）取步骤a所得铜棒，向铜棒滴加溶液A和B，两种溶液体积比为1：1，常温条件下反应10?720分钟，用蒸馏水冲洗铜棒，即获得所述硫化亚铜纳米玫瑰花。本发明具有重现性高，材料高检测性能,操作简便，耗能低，合成成本低等特点。
【专利说明】
-种硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于在铜基底上生长异质结构制备方法。
【背景技术】
[0002] 胆固醇在体内具有广泛的生理功能，但其浓度(正常的人类血清胆固醇浓度小于 5.17 ml)在许多疾病中是一个关键指标，如动脉硬化、静脉血栓和胆结石。因此一种快速、 准确测定胆固醇的方法是非常有意义的，并且我们一直都在努力试图开发一种可靠的胆固 醇生物传感器。在所有的方法中，测量电流的胆固醇生物传感器吸引了人们的兴趣，因为它 很简单、有高选择性和低成本效益。过去，许多工作都致力于制造生物酶传感器，因为它的 高灵敏度和良好的选择性，但是在使用过程中酶的活性会降低，由于其固有的不稳定性和 酶的活动容易受到抑值、溫度和有毒的化学物质的影响，在固定过程中酶容易变性。此外， 生物酶传感器的重现性不是很好，需要进一步改善。为了克服胆固醇酶传感器的缺点，有必 要设计和制造非酶的胆固醇传感器，它具有几个很有吸引力的优势，如制造简单、成本低、 稳定、重现性好、不受氧的限干扰。
[0003] 近年来，随着纳米材料的不断发展，W及在不同领域被广泛应用，纳米尺度的半导 体被广泛的研究。作为一种重要的P型半导体，CU2S的能带间隙是1.2 eV，被广泛应用于生 物传感器、太阳能电池、冷阴极发射体、光伏应用。
[0004] 众所周知，材料的形态对其性能影响很大，所W需要通过各种方法来控制合成 CU2S的大小、形状。过去，CU2S纳米材料通常是通过使用气固反应或表面活性剂协助的方法 制作。中国专利号CN 102807248 B就公开了一种用乙二胺来制备CU2S纳米材料的制备方 法，中国专利号CN 101544395A公开了一种用醇热发来制硫化亚铜纳米材料的制备方法等， 运些方法耗能高、反应复杂，有的还使用了有毒的试剂，运类工艺不能适应现代纳米材料的 发展。
[0005] 本发明中，通过湿化学方法合成CU2S纳米晶体，是一种一个简单并且环境友好的 方法，在铜棒上合成由层状CU2S纳米片组成的CU2S纳米玫瑰花，然后在抑为7.0醋酸缓冲液 中形成复合电极来实现非酶检测胆固醇。据我们所知，目前还没有使用CU2S纳米片来检测 胆固醇的报道。
【发明内容】
[0006] 基于W上合成的缺陷，本发明提供一种W铜棒为基底，在常溫下直接使硫化亚铜 纳米片生长在铜棒上，得到硫化亚铜纳米玫瑰花，可用作检测胆固醇。为了达到目的，本发 明提供的一种硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，包括W下步骤： a、 取铜棒，进行清洗，所述清洗包括如下步骤:在超声波条件下，依次用丙酬，乙醇，2M 盐酸，蒸馈水清洗铜棒； b、 制备硫化亚铜纳米玫瑰花，包括如下步骤： (1)在室溫、揽拌的条件下，取一价银盐溶解于蒸馈水中，获得溶液A; (2) 在室溫、揽拌的条件下，取硫源溶解于蒸馈水中，获得溶液B; (3) 取步骤a所得铜棒，向铜棒滴加溶液A和B，两种溶液体积比为1:1，常溫条件下反应 10-720分钟，用蒸馈水冲洗铜棒，即获得所述硫化亚铜纳米玫瑰花，所述的一价银盐为 AgN〇3,所述硫源溶液均为硫化钢溶液，所述的一价银离子浓度为0.001-0.1M，所述的硫化 钢溶液的浓度均为0.01-0.2 M。
[0007] 所述的一价银离子浓度为0.05 M。
[000引所述的硫化钢溶液的浓度均为0.1 M。
[0009] 本发明是在常溫下进行的，耗能低，对环境无污染，符合绿色化学的十二大原则。
[0010] 本发明中用到的铜棒，由于其良好的导电性，低廉的价格，而可W广泛的用于W铜 为基底的各种不同纳米材料的异质结构电极的制备。
[0011] 本发明选择铜棒作为基底生长硫化亚铜，但是CU+来自哪里呢可能的解释是Ag+与 化发生置换反应生成形成Cu2+，由于自由电子在金属铜表面有逃避的倾向，化在反应液中 可W与铜形成原电池。如方程（1)所示，就可W形CU+，方程(2)(3)分别原电池的正极和负极 反应方程式。
[0012]
我们称原电池的电动势为E，通过能斯特方程(4)可W看到更明确的表示，其中E是标准 的氧化还原电位，Z是电子转移的数量，QB是氧化剂和还原剂，B是化学计量数，其他符号 为通常的含义，其中Ksp(Cu2S)=2.5X10-"'6，Ksp(CuS)=6.3X10-36。反应的吉布斯自由能 值可W根据公式(5)计算，其结果是AG<0,所W运种反应是可W自发完成，然后获取产品。 [0013]对本发明制备的电极进行电化学传感性质的检测，在抑为7.0醋酸缓冲液中形成 复合电极来实现非酶检测胆固醇。
[0014] 本发明与现有技术相比，具有重现性高，材料高检测性能，操作简便，耗能低，合成 成本低，适合于工业上大规模制备;所制备出的硫化亚铜纳米玫瑰花拥有较大的比表面积， 作为传感器材料可W与待测物充分接触，使电催化反应充分高效。
[0015] 具体实施方法 W下对本发明的制备过程，方法及电化学应用做进一步的说明： 实施例1 a、 铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、 带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将0.85g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.05M的硝酸银溶液，将0.78g 硫化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.1M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2,长度为4 cm清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.05M硝酸银溶液滴入试管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应6小时，蒸馈水冲洗生长有黑色物质的铜 棒，自然惊干，即可。
[0016] 实施例2 a、铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将0.85g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.05M的硝酸银溶液，将0.78g 硫化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.1M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2,长度为4 cm清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.05M硝酸银溶液滴入试管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应10分钟，蒸馈水冲洗生长有黑色物质的铜 棒，自然惊干，即可。
[0017] 由于反应时间短，只有稀疏的纳米片生产，没有生成玫瑰花状硫化亚铜。
[001引实施例3 a、 铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、 带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将0.85g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.05M的硝酸银溶液，将0.78g 硫化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.1M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2,长度为4 cm清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.05M硝酸银溶液滴入试管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应12小时，蒸馈水冲洗生长有黑色物质的铜 棒，自然惊干，即可。
[0019] 由于反应时间长，纳米片变厚且聚集在一起。
[0020] 实施例4 a、 铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、 带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将0.17g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.01M的硝酸银溶液，将0.78g 硫化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.1M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2,长度为4 cm清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.01M硝酸银溶液滴入试管中，再滴入0.5ml 的0.1M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应6小时，蒸馈水冲洗生长有黑色物质的铜 棒，自然惊干，即可。
[0021 ]所制的硫化亚铜纳米玫瑰花的形貌类似于实例1。
[0022] 实施例5 a、 铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、 带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将〇.〇17g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.001M的硝酸银溶液，将 0.78g硫化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.1M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2，长 度为4 cm清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.001M硝酸银溶液滴入试管中，再滴 入0.5ml的0.1M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应6小时，蒸馈水冲洗生长有黑色物 质的铜棒，自然惊干，即可。
[0023] 只有一些不规则的纳米片生长在基底上。
[0024] 实施例6 a、 铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、 带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将1.7g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.1M的硝酸银溶液，将0.7始硫 化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.1M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2,长度为4 cm 清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.1M硝酸银溶液滴入试管中，再滴入0.5ml的 0.1M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应6小时，蒸馈水冲洗生长有黑色物质的铜棒， 自然惊干，即可。
[0025] 纳米片会变得更厚，而且堆积在一起 实施例7 a、 铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、 带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将0.85g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.05M的硝酸银溶液，将0.078g 硫化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.01M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2,长度为4 cm清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.05M硝酸银溶液滴入试管中，再滴入0.5ml 的0.01M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应6小时，蒸馈水冲洗生长有黑色物质的铜 棒，自然惊干，即可。
[00%]纳米片会非常短，包裹成一个小花状 实施例8 a、 铜棒的清洗处理工序： 在超声波清洗下依次用丙酬、乙醇、2M盐酸、蒸馈水清洗铜棒； b、 带状氧化银纳米阵列制备工序： 在常溫下，将0.85g硝酸银溶解在100ml的蒸馈水里配成0.05M的硝酸银溶液，将1.56g 硫化钢溶解在100ml的蒸馈水中配成0.2M的硫化钢溶液。将横截面积为2.5 mm2,长度为4 cm清洗好的铜棒，并放入小试管中，取0.5ml的0.05M硝酸银溶液滴入试管中，再滴入0.5ml 的0.2M硫化钢溶液，将小试管密闭，在常溫下反应6小时，蒸馈水冲洗生长有黑色物质的铜 棒，自然惊干，即可。
[0027]纳米片会非常短，包裹成一个小花状。
【主权项】
1. 一种硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： a、 取铜棒，进行清洗，所述清洗包括如下步骤:在超声波条件下，依次用丙酮，乙醇，2M 盐酸，蒸馏水清洗铜棒； b、 制备硫化亚铜纳米玫瑰花，包括如下步骤： (1) 在室温、搅拌的条件下，取一价银盐溶解于蒸馏水中，获得溶液A; (2) 在室温、搅拌的条件下，取硫源溶解于蒸馏水中，获得溶液B; (3) 取步骤a所得铜棒，向铜棒滴加溶液A和B，两种溶液体积比为1:1，常温条件下反应 10-720分钟，用蒸馏水冲洗铜棒，即获得所述硫化亚铜纳米玫瑰花。2. 根据权利要求1所述的硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于:所述的一价银 盐为AgN〇3。3. 根据权利要求1所述的硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于:所述硫源溶液 均为硫化钠溶液。4. 根据权利要求1所述的硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于:所述的一价银 离子浓度为0.001-0.1M。5. 根据权利要求1所述的硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于:所述的硫化钠 溶液的浓度均为0.01-0.2 M。6. 根据权利要求1所述的硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于:所述的一价银 离子浓度为0.05 M。7. 根据权利要求1所述的硫化亚铜纳米玫瑰花的制备方法，其特征在于:所述的硫化钠 溶液的浓度均为0.1 M。
【文档编号】C01G3/12GK106082305SQ201610433805
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】徐天林
【申请人】合肥松雷信息科技有限公司