[发明专利]Cu2ZnSnSe4纳米材料及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种制备Cu₂ZnSnSe₄纳米材料的方法，包括下述步骤：将含铜化合物、含锌化合物、含锡化合物及油胺混匀后，加热升温至终温保温，同时用惰性气体排除所述反应体系中的氧气和水；在所述混匀步骤之前或所述加热升温步骤中向反应体系中加入含硒化合物的溶液，反应完毕后得到所述Cu₂ZnSnSe₄纳米材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述含铜化合物选自油酸铜、氯化铜、氯化亚铜和醋酸铜中的至少一种，优选油酸铜，所述含锌化合物选自氯化锌、油酸锌和醋酸锌中的至少一种，优选油酸锌，所述含锡化合物选自氯化锡、辛酸亚锡、草酸锡和醋酸锡中的至少一种，优选辛酸亚锡；所述惰性气体选自氮气、氩气、氦气和二氧化碳中的至少一种，优选氮气；

所述含硒化合物的溶液中，溶剂选自油胺、甲苯、正己烷中的至少一种，优选甲苯；所述含硒化合物选自二苯基二硒醚、硒脲和单质硒中的至少一种，优选二苯基二硒醚。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述含铜化合物中的铜元素、所述含锌化合物中的锌元素、所述含锡化合物中的锡元素与所述含硒化合物的硒元素的摩尔比为2∶1∶1∶4。

4.根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于：所述加热升温步骤中，分两步加热升温，每步的升温速率均为1-50℃/min，第一步加热升温步骤的终温为60℃，第二步加热升温的终温为60-160℃，每一步的保温时间均为0.5-3小时；

所述用惰性气体排除反应体系中的氧气和水的步骤中，时间为1-6小时，优选1小时。

5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于：所述反应步骤中，温度为130-280℃，时间为0.5-3小时；

由所述加热升温步骤的终温升温至反应步骤的温度时，升温速率为1-50℃/min。

6.根据权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于：所述方法还包括如下步骤：在所述反应完毕后，用有机溶剂对反应产物进行洗涤；

所述有机溶剂选自甲苯、氯仿、正己烷、甲醇、乙醇和异丙醇中的至少一种。

7.权利要求1-6任一所述方法制备所得Cu₂ZnSnSe₄纳米材料。

8.根据权利要求7所述的Cu₂ZnSnSe₄纳米材料，其特征在于：所述Cu₂ZnSnSe₄纳米材料的粒径为5-200纳米，优选10-21纳米。

9.权利要求7或8所述Cu₂ZnSnSe₄纳米材料与聚3-己基噻吩混合得到的复合材料。

10.根据权利要求9所述的复合材料，其特征在于：所述Cu₂ZnSnSe₄纳米材料与聚3-己基噻吩的质量比为0.1-2∶1。