[发明专利]一种油溶性硫化银纳米材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米材料领域，特别涉及一种油溶性硫化银纳米材料的制备方法。

背景技术

Ag₂S纳米粒子具有独特的光学，光电特性，在传感检测、催化、吸收等领域具有重要应用价值，所以其制备研究成为现代纳米材料领域的热点。

常见的纳米硫化银制备方法主要有共沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法等。共沉淀法容易引入杂质。如Lu【Lu Q Y,Gao F,Zhao D Y,A template-free method for hollow Ag₂S semiconductor with a novel quasi-network microstructure,Chemical Physics Letters,2002,360:355-358】等以盐酸为添加剂，在140～170℃下水热反应40h，得到内径很小的具有空心结构的硫化银。溶胶-凝胶法原料成本高且有机溶剂对健康有害，不利于大规模工业化生产。微乳液法有生产过程复杂，成本高，产率低的问题，如Zhang【Zhang C L,Zhang S M,Yu L G,et al,Size-controlled synthesis of monodisperse Ag₂S nanoparticles by a solventless thermolytic method,Materials Letters,2012,85:77-80】等在高温200℃下热分解辛基黄原酸银2h，可得到粒径约为43nm的硫化银小球。油水界面法是指反应物的原料分别处于油相和水相中，较低温度下在油-水界面形成粒径较小均匀性较好的亲油性粒子，然后粒子被表面活性剂包裹后自动转移到油相中，且在油相中分散性好并能长期稳定保持。油水界面法具有操作简单、反应条件温和、成本低、无需焙烧即可获得结晶良好的油溶性纳米颗粒的优点。2010年，周兴平等采用油水界面法【周兴平等，纳米科技；2010,12:Vo17,No.6】成功的合成ZnS量子点，并掺杂一些稀有金属，其荧光性能良好，是一种很好的半导体材料。2013年，周兴平等采用该法成功合成分散性好、粒径可控的油溶性TiO₂纳米颗粒【Colloids and Surfaces A:Physicochem.Eng.Aspects,423,2013,115-123】。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种油溶性硫化银纳米材料的制备方法，该方法简单，易控，成本低，制备得到的油溶性硫化银纳米材料分散较均匀稳定。

本发明的一种油溶性硫化银纳米材料的制备方法，包括：

(1)将有机酸银溶解在溶剂中形成有机酸银溶液，加入表面活性剂，搅拌，得到银前驱体，其中有机酸银溶液的浓度为0.01～0.1M，有机酸银与表面活性剂的比为0.1g:3ml～0.2g:3ml；

(2)将硫化钠溶解在溶剂中形成硫化钠溶液，搅拌，得到硫化钠前驱体，其中硫化钠溶液的浓度为0.03～0.3M；

(3)将步骤(2)中的硫化钠前驱体加入到步骤(1)中的银前驱体中，搅拌，转移到反应釜中反应，分离洗涤，干燥，得到油溶性硫化银纳米材料，其中硫化钠前驱体和银前驱体的体积比为1:1～1:3。

所述步骤(1)中有机酸银为硬脂酸银或油酸银。

所述步骤(1)中溶解的温度为80℃；溶剂为环己烷。

所述步骤(1)中表面活性剂为油酸。

所述步骤(2)中溶剂为去离子水。

所述步骤(3)中反应温度为180℃，反应时间为2h。

所述步骤(3)中分离洗涤的具体步骤为加入无水乙醇，分层，分离出上层油相溶液，去掉下层水相，再用去离子水洗涤，分离出上层油相溶液，在10000rmp下离心10min，用无水乙醇清洗2次，再在10000rmp下离心10min。

所述步骤(3)中干燥温度为65～70℃，干燥时间为2～4h。

所述步骤(3)中油溶性硫化银纳米材料具有单斜结构，分散较均匀，平均粒径为20～23nm。

本发明的一种油溶性硫化银纳米材料的制备方法，通过油水界面法，在油水界面处，有机酸银和硫化钠反应，利用表面活性剂转化为油溶性硫化银纳米材料。

有益效果

(1)本发明的方法简单，易于操作，条件温和，成本低；