专利名称：六角形二硒化镍纳米星的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种二硒化镍的制备方法，尤其是涉及一种具有六角形状的二硒化镍纳米星的制备方法，采用化学溶剂热法制备二硒化镍纳米星。属于纳米材料制备技术领域。
背景技术：
在过去的几十年里，金属硒化物由于其优异的物理化学性质而受到了广泛的关注，而且纳米材料的结构和形貌对于纳米材料的性能与应用有很大的影响，因此金属硒化物系列纳米材料的控制合成已经受到越来越多的重视。其中，二硒化镍是一种重要的半导体材料，该材料具有特殊的电学和磁学性质。作为一种良好的电导体和Pauli顺磁材料，二硒化镍属于弱顺磁材料而且其磁化系数随温度变化较小。在目前的二硒化镍合成方法中，比较常用的方法有水热合成、溶剂热合成法等，但是其一般只能得到不规则形状的团聚粒子或是尺寸较大的微米级材料。如水热法制备二硒化镍，均得到具有不规则形状的产物或是严重团聚的纳米粒子，不利于产物形貌控制；另外，以乙二胺、吡啶或N，N-二甲酰亚胺等为反应介质的溶剂热合成法也只能合成形貌不规则团聚粒子，有的甚至是尺寸较大的微米级二硒化镍。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种六角形二硒化镍纳米星的制备方法，工艺简单，制备的产物二硒化镍为具有规则的六角形状的纳米星，并且形貌可控。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中，以油酸为表面活性剂，以硒粉为硒源，以有机溶剂苯甲醚为反应介质，采用化学溶液法制备具有规则的六角形状的二硒化镍纳米星。首先将镍盐、硒源及表面活性剂混合于有机溶剂中，制备反应液，然后将配制好的反应液进行溶剂热处理，控制温度及反应时间，即可得到形貌规则的六角形二硒化镍纳米星。二硒化镍纳米星为中心辐射、高度对称的六角形状，每个角长为85±2nm，中心核为90±3nm，两个对称角顶点间距为260±6nm。
本发明的制备方法包括以下具体步骤①化学反应液的制备将镍盐、表面活性剂、硒源混合于反应溶剂中，制备反应液，其中镍盐的浓度保持为0.01～0.05mol·l-1，表面活性剂与镍盐的摩尔比为5∶1～50∶1，硒源与镍盐的摩尔比为2∶1。
本发明所说的镍盐为乙酰丙酮合镍，所述的表面活性剂为油酸，硒源为单质硒粉；反应溶剂为苯甲醚。
②六角形二硒化镍纳米星的合成将反应液移入带有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜，于160℃～200℃溶剂热处理8-24小时后，自然冷却到室温，将产物过滤，用无水乙醇洗涤数次，真空抽干样品，即可以获得具有六角形状的二硒化镍纳米星。
本发明的优良效果是①由于采用了油酸为表面活性剂，使得二硒化镍的纳米晶体在生长的过程中达到很好的控制生长，这为六角形二硒化镍纳米星的各向异性生长提供了良好的导向作用，而且也对六角形二硒化镍纳米星起到了较好的保护作用，使之具有较好的均匀性。
②由于本发明采用了化学溶液法反应，操作简单、形貌可控、效率高，制备的二硒化镍为六角形纳米星，纳米星为中心辐射、高度对称的六角形状，每个角长为85±2nm，中心核为90±3nm，两个对称角顶点间距为260±6nm。
图1为本发明实施例1所得的六角形二硒化镍纳米星的图谱，其中，(a)为X-射线衍射图谱，(b)为能量散射X-射线图谱。
图2为本发明实施例1所得的六角形二硒化镍纳米星的照片，其中，(a)为场发射扫描电镜照片，(b)为透射电镜照片，(b)中插图为一个任意角的电子衍射图。
图3为本发明实施例2所得的六角形二硒化镍纳米星的透射电镜照片。
图4为本发明实施例3所得的六角形二硒化镍纳米星的场发射扫描电镜照片。
具体实施例方式
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步描述。下面的实施例是对本发明的进一步说明，而不限制本发明的范围。
实施例1①在一个100ml的烧杯中，将0.4mmol的乙酰丙酮合镍、1ml的油酸加入到39ml的苯甲醚中，磁力搅拌30分钟后加入0.8mmol硒粉，，制备成二硒化镍的反应液。
②将按照步骤①制备的反应液移入带有50ml聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，于180℃溶剂热24小时后，反应釜自然冷却到室温，离心分离，用无水乙醇洗涤数次，真空抽干样品，即可以获得具有六角形状的二硒化镍纳米星。
所得到的六角形状的二硒化镍纳米星的X-射线衍射图如图1a。由图1a可见所制备的材料为立方晶型的二硒化镍。图1b是得到六角形状的二硒化镍纳米星的能量散射X-射线分析图谱，由图可见所制备的材料所含元素为镍和硒，二者原子含量比为1∶2.2，符合二硒化镍的化学计量比。图2是得到六角形状的二硒化镍纳米星的场发射扫描电镜照片和透射电镜照片。由图2a可见，二硒化镍纳米星为中心辐射、高度对称的六角形状，每个角长为85nm，中心核为90nm，两个对称角顶点间距为260nm。图2b中二硒化镍纳米星的尺寸与图2a相同，且进一步证明所得的二硒化镍纳米星为单晶结构。
实施例2①在一个100ml的烧杯中，将1mmol的乙酰丙酮合镍、5ml的油酸加入到35ml的苯甲醚中，磁力搅拌30分钟后加入2mmol硒粉，制备成二硒化镍的反应液。
②将按照步骤①制备的反应液移入带有50ml聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，于200℃溶剂热12小时后，反应釜自然冷却到室温，离心分离，用无水乙醇洗涤数次，真空抽干样品。即可以获得尺寸稍大的六角二硒化镍纳米星。
图3是在200℃溶剂热处理12小时的条件下所得到的六角二硒化镍纳米星的透射电镜照片，由图可见六角二硒化镍纳米星的两个对称角顶点间距增大到为300nm。
实施例3①在一个100ml的烧杯中，将0.4mmol的乙酰丙酮合镍、2ml的油酸加入到38ml的苯甲醚中，磁力搅拌30分钟后加入0.8mmol硒粉，，制备成二硒化镍的反应液。
②将按照步骤①制备的反应液移入带有50ml聚四氟乙烯内胆的高压反应釜中，于160℃溶剂热8小时后，反应釜自然冷却到室温，离心分离，用无水乙醇洗涤数次，真空抽干样品。即可以获得具有六角形状的二硒化镍纳米星。图4是实施例3得到的六角形状的二硒化镍纳米星的场发射扫描电镜照片。
权利要求
1.一种六角形二硒化镍纳米星的制备方法，其特征在于包括以下步骤1)化学反应液的制备将镍盐、表面活性剂、硒源混合于反应溶剂中，制备反应液，其中镍盐的浓度为0.01～0.05mol·l-1，表面活性剂与镍盐的摩尔比为5∶1～50∶1，硒源与镍盐的摩尔比为2∶1；其中所述的镍盐为乙酰丙酮合镍，表面活性剂为油酸，硒源为单质硒粉，反应溶剂为苯甲醚；2)六角形二硒化镍纳米星的合成将反应液移入带有聚四氟乙烯内胆的高压反应釜，于160℃～200℃溶剂热处理8-24小时后，自然冷却，将产物过滤，用无水乙醇洗涤，真空抽干，即获得具有六角形状的二硒化镍纳米星。
2.一种采用权利要求1的方法制备的六角形二硒化镍纳米星，其特征在于该纳米星为中心辐射、高度对称的六角形状，每个角长为85±2nm，中心核为90±3nm，两个对称角顶点间距为260±6nm。
全文摘要
本发明涉及一种六角形二硒化镍纳米星的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。以油酸为表面活性剂，以硒粉为硒源，以有机溶剂为反应介质，采用化学溶液法制备具有规则的六角形状的二硒化镍纳米星。首先将镍盐、硒源及表面活性剂混合于有机溶剂中，制备反应液，然后将配制好的反应液进行溶剂热处理，控制温度及反应时间，即可得到形貌规则的六角形二硒化镍纳米星。本发明方法简单，制备的二硒化镍为具有六角形状的纳米星，且形貌可控，该纳米星为中心辐射、高度对称的六角形状，每个角长约85nm，中心核约90nm，两个对称角顶点间距约为260nm。
文档编号B82B3/00GK101049917SQ200710038608
公开日2007年10月10日 申请日期2007年3月29日 优先权日2007年3月29日
发明者杜卫民, 钱雪峰 申请人:上海交通大学