[发明专利]一种四元固溶体CuxInxZn2(1-x)S2纳米带的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体地说是涉及一种四元固溶体Cu_xIn_xZn_2(1-x)S₂纳米带的制备方法。

背景技术

由于半导体氧化物纳米带的发现，多种无机材料和无机/有机复合纳米带已经被合成并吸引了人们持久的关注。固溶半导体纳米晶体和薄膜的最新研究进展已经表明，通过改变固溶体的成分，其带隙和光学性质可以在广泛的范围内调整，这对于性质连续可调纳电子学和光电子学物理器件是非常重要的。尽管许多报告描述了三元固溶体纳米带以及三元固溶体纳米晶体和纳米线的制备，但很少报道高质量的四元固溶体纳米带的制备。而且到目前为止，四元固溶体纳米带最成功的合成方法是气相生长，溶液法合成则没有涉及。

另外，在I–III–VI₂和II–VI之间的固溶体化合物可能会有非常特别的性能，例如CuInS₂–ZnS在可见光照射下光解水产氢的过程中显示了很强的光催化活性，而且AgInS₂–ZnS固溶体化合物在可见光范围内从绿到红都具有很强的光致发光，并可以应用于光化学传感器。因此，四元I–II–III–VI化合物应得到更广泛的关注。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种方法简便、产率高、适宜工业化生产的四元固溶体Cu_xIn_xZn_2(1-x)S₂纳米带的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种四元固溶体Cu_xIn_xZn_2(1-x)S₂纳米带的制备方法，包括以下步骤：

（1）将作为反应前驱体的硫代氨基甲酸铜、硫代氨基甲酸铟和硫代氨基甲酸锌，以及表面配体混合物依次加入到反应容器中；

（2）将反应容器放入恒温油浴中，待反应液颜色变为浅黄色后，在磁力搅拌下将胺迅速注入到反应容器中；待反应液颜色变为红黑色后，在磁力搅拌下继续反应30～120分钟，反应结束后冷却至室温；

（3）取出原溶液，用乙醇稀释，超声振荡，离心分离，弃去上清液，得到Cu_xIn_xZn_2(1-x)S₂纳米带。

本发明的进一步设置在于，硫代氨基甲酸铜、硫代氨基甲酸铟、硫代氨基甲酸锌的摩尔比例为（0.01～0.99）:（0.01～0.99）:（1.98～0.02）。

本发明的进一步设置在于，硫代氨基甲酸铜、硫代氨基甲酸铟和硫代氨基甲酸锌所属的硫代氨基甲酸盐类包括二乙基二硫代氨基甲酸盐、二丁基二硫代氨基甲酸盐、二异丙基二硫代氨基甲酸盐和二丙基二硫代氨基甲酸盐。

本发明的进一步设置在于，反应先驱体、胺与表面配体混合物的摩尔比例为1:（10～600）:（60～1200）。

本发明的进一步设置在于，所述恒温油浴的温度范围为120℃～240℃。

本发明的进一步设置在于，所述表面配体混合物为己硫醇、十二硫醇、十八硫醇、油酸、3-巯基丙酸、正三辛基氧化膦和正三辛基膦中的一种或几种。

本发明的进一步设置在于，所述胺为辛胺、癸胺、十二胺、十六胺、十八胺、油胺和油酰胺中的一种或几种。