[发明专利]一种铋金属纳米片及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机纳米材料合成技术领域，尤其涉及一种铋金属纳米片及其制备方法。

背景技术

电化学方法中的溶出伏安法具有快速方便等特点，广泛用于重金属的检测。在这种方法被研制出来的初期，汞作为一种常用富集重金属的介质，众所周知，汞易挥发，对人体会产生极大的危害，很难新陈代谢，所以这对电化学检测重金属的操作人员来说，存在了很大的安全隐患和持续性伤害。

近年来，铋是作为一种低毒的物质，用来代替汞用于重金属的富集，使得电化学重金属的检测过程无害化。随着对铋系的研究的不断深入，不同结构的纳米材料被合成，现有技术中公开了一种铋纳米花的合成，并表现现出了其优越性，引起了人们极大的兴趣。尽管做出了很多努力，但有着可控形貌和尺寸的纳米/微米多级材料结构的合成依然难以实现。此外，铋金属纳米片的合成也至今无人报道。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种铋金属纳米片的制备方法，该制备方法简单易行、原料价廉易得、制得的铋金属纳米片产率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种铋金属纳米片的制备方法，包括以下步骤：

(1)将硝酸铋、十六烷基三甲基溴化铵和葡萄糖投入去离子水中，搅拌溶解，制得混合液；

(2)将混合液置于反应釜中加压加热，制得铋金属纳米片。

优选的，步骤(1)混合液中硝酸铋浓度为0.001～0.1g/mL；十六烷基三甲基溴化铵浓度为0.001～0.1g/mL；葡萄糖浓度为0.001～0.5g/mL。

进一步优选的，步骤(1)混合液中硝酸铋浓度为0.01～0.05g/mL；十六烷基三甲基溴化铵浓度为0.01～0.05g/mL；葡萄糖浓度为0.05～0.1g/mL。

最优选的，步骤(1)混合液中硝酸铋浓度为0.04g/mL；十六烷基三甲基溴化铵浓度为0.03g/mL；葡萄糖浓度为0.08g/mL。

优选的，步骤(2)中具体过程为：将所述混合液置于反应釜中，加压至1～5个大气压，加热至100～240℃反应1～72h制得铋金属纳米片。

本发明另一方面提供一种采用上述方法制备的铋金属纳米片。

优选的，铋金属纳米片厚度为5～60nm，长度尺寸为100～2000nm。

本发明的有益效果：一种铋金属纳米片的制备方法，包括以下步骤：(1)将硝酸铋、十六烷基三甲基溴化铵和葡萄糖投入去离子水中，搅拌溶解，制得混合液；(2)将所述混合液置于反应釜中加压加热，制得铋金属纳米片。本发明以硝酸铋为铋源，以十六烷基三甲基溴化铵为表面活性剂，以葡萄糖同时作为络合剂和弱还原剂，在高温水热条件下，缓慢还原得到铋金属纳米片，制备方法简单易行、原料价廉易得、制得的铋金属纳米片产率高。

附图说明

图1为实施例1铋金属纳米片扫描电镜图；

图2为实施例1铋金属纳米片EDS图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：本实施例的铋金属纳米片制备方法，包括以下步骤：

采用超声波或机械搅拌，将硝酸铋、葡萄糖、十六烷基三甲基溴化铵溶解于去离子水中，得到混合液，其中，混合液中硝酸铋浓度为0.04g/mL，葡萄糖浓度为0.08g/mL，十六烷基三甲基溴化铵浓度为0.03g/mL；

将所述混合液置于反应釜中，加压至1～5个大气压，加热至240℃反应2h制得铋金属纳米片。

本实施例中铋金属纳米厚度为15～30nm，长度尺寸为400～800nm。

实施例2

本实施例的铋金属纳米片制备方法，包括以下步骤：

采用超声波或机械搅拌，将硝酸铋、葡萄糖、十六烷基三甲基溴化铵溶解于去离子水中，得到混合液，其中，混合液中硝酸铋浓度为0.04g/mL，葡萄糖浓度为0.08g/mL，十六烷基三甲基溴化铵浓度为0.03g/mL；

将所述混合液置于反应釜中，加压至1～5个大气压，加热至200℃反应10h制得铋金属纳米片。

本实施例中铋金属纳米厚度为12～30nm，长度尺寸为200～500nm。

实施例3

本实施例的铋金属纳米片制备方法，包括以下步骤：

采用超声波或机械搅拌，将硝酸铋、葡萄糖、十六烷基三甲基溴化铵溶解于去离子水中，得到混合液，其中，混合液中硝酸铋浓度为0.02g/mL，葡萄糖浓度为0.04g/mL，十六烷基三甲基溴化铵浓度为0.03g/mL；