专利名称：一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法
技术领域：
本发明属于无机功能纳米材料制备领域，特别涉及一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法。
背景技术：
由于小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，纳米材料具有许多传统材料所不具备的独特的物理和化学性质，因而具有广阔的应用前景。纳米材料的制 备技术是纳米科学发展的基础和前提，近十多年来一直是化学和材料科学的研究热点。金属硫化物是一类具有广泛应用背景的材料，具有优异的电学、光学、催化性能。 硫化镍作为一种可发生金属_绝缘体和顺磁性_反磁性相变的材料，一直受到人们的关 注，同时它还可以应用于催化加氢和太阳能的储存。纳米级的硫化镍由于比表面积大，活 性高，与常规的硫化镍相比，具有更为优异的性能。到目前为止，关于纳米级硫化镍的制备 已经取得了一定的进展，Wang 等人(Wang W, Wang S Y, Gao Y L，Wang K Y, Liu Μ, Nickel sulfidenanotubes formed by a directional infiltration self-assembly route in AAO templates. Mater. Sci. Eng. B. 2006，133 (1-3)，167-171.)在 AAO 模板中自组装得到了 硫化镍纳米管，Ghezelbash 等人(Ghezelbash A, Sigman M B, Korgel B A, Solventless Synthesis of Nickel Sulfide Nanorods andTriangular Nanoprisms. Nano Lett. 2004, 4 (4), 537-542.)通过溶剂热分解镍硫醇盐前驱体得到了有机单分子膜包覆的NiS纳米棒 和纳米三棱柱。本发明提供一种制备刺猬状纳米硫化镍的方法，该方法简单易行，反应周期 短，重复性好。
发明内容
本发明的目的在于提供一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法，采用如下技术方案将质量比为1 0. 5 1的二乙基二硫代氨基甲酸镍和表面活性剂溶解于乙二胺 中，每升乙二胺中溶解的二乙基二硫代氨基甲酸镍的质量为8 10g，搅拌均勻。将所得溶 液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，于180°C下恒温反应10 14h。冷却后，过滤， 分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇中的一 种。刺猬状纳米硫化镍的直径为14 16 μ m，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为 4 8 μ m0本发明的特点在于简单易行，反应周期短，重复性好，且便于大规模生产。
图1为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的X-射线衍射(XRD)图谱，其中 横坐标为衍射角(2 θ )，单位为度(° )，纵坐标为衍射强度，单位为cps。
图2为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的场发射扫描电镜(FESEM)照 片。图3为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍中纳米针的场发射扫描电镜(FESEM)照片。图4为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的透射电镜(TEM)照片。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明，但本发明的保护范围不限于这些 实施例。实施例1 将0. 176g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. Ig十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二 胺中，搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于 180°C下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥得到刺猬状 纳米硫化镍。由图1产物的XRD可知，样品为硫化镍，且纯度较高。如图2、3所示，刺猬状 纳米硫化镍的直径为14 16μπι，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8μπι。样品 的TEM图(图4)进一步说明了产物的刺猬状结构。实施例2:将0. 176g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. Ig十六烷基三甲基溴化铵溶解于20ml 乙二胺中，搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml， 于180°C下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺 猬状纳米硫化镍。直径为14 16 μ m，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8 μ m。实施例3:将0. 176g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. Ig聚乙二醇溶解于20ml乙二胺中，搅拌 均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180°C下恒温 12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化 镍。直径为14 16μπι，其中，针刺的直径为80-120nm，长度为4 8μπι。实施例4 将0. 176g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. 088g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二 胺中，搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于 180°C下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬 状纳米硫化镍。直径为14 16μπι，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8μπι。实施例5 将0. 176g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. 176g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二 胺中，搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于 180°C下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬 状纳米硫化镍。直径为14 16 μ m，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8 μ m。实施例6 将0. 16g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. Ig十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二 胺中，搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180°C下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14 16μπι，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8μπι。实施例7 将0. 2g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. Ig十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中， 搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180°C下 恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫 化镍。直径为14 16μπι，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8μπι。实施例8 将0. 176g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. Ig十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二 胺中，搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于 180°C下恒温10h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬 状纳米硫化镍。直径为14 16μπι，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8μπι。实施例9 将0. 176g 二乙基二硫代氨基甲酸镍和0. Ig十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二 胺中，搅拌均勻。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于 180°C下恒温14h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬 状纳米硫化镍。直径为14 16 μ m，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8 μ m。
权利要求
一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法，其特征在于将质量比为1∶0.5～1的二乙基二硫代氨基甲酸镍和表面活性剂溶解于乙二胺中，所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇中的一种，每升乙二胺中溶解的二乙基二硫代氨基甲酸镍的质量为8～10g，搅拌均匀；将所得溶液加入到高压反应釜中，于180℃下恒温反应10～14h，冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。
2.权利要求1所述制备方法制备的刺猬状纳米硫化镍，其特征在于刺猬状纳米硫化 镍的直径为14 16 μ m，其中，针刺的直径为80 120nm，长度为4 8μ m。
全文摘要
本发明涉及一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法，属于无机功能纳米材料制备领域。主要步骤是将二乙基二硫代氨基甲酸镍[Ni(DDTC)2]和表面活性剂溶于乙二胺中，将溶液转入反应釜，于180℃溶剂热反应10～14h，所得的黑色沉淀经离心洗涤并干燥，得到刺猬状纳米硫化镍。刺猬状纳米硫化镍直径为14～16μm，其中针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。本法简单易行，反应周期短，重复性好。制备的刺猬状纳米硫化镍比表面积大，可用于催化储氢和太阳能的储存。
文档编号C01G53/11GK101817564SQ20101014586
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月13日 优先权日2010年4月13日
发明者孙吉全, 季振源, 沈小平 申请人:江苏大学