[发明专利]一种微波辅助快速合成Bi纳米球的方法

说明书

本发明涉及一种微波辅助快速合成Bi纳米球的方法，包括以下步骤(1)：取二水铋酸钠粉末溶于乙二醇中，制成二水铋酸钠溶液；(2)：取聚乙烯吡咯烷酮溶于乙二醇中，制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；(3)：取步骤(2)的聚乙烯吡咯烷酮溶液滴加至步骤(1)的二水铋酸钠溶液中，搅拌，形成均匀混合液；(4)：微波加热步骤(3)得到的均匀混合液，冷却、分离、洗涤、干燥，即得到目的产物。与现有技术相比，本发明采用微波进行反应加热控制合成铋纳米球，工艺简单，合成快速，产量较高等。

技术领域

本发明属于金属纳米材料技术领域，涉及一种微波辅助快速合成Bi纳米球的方法。

背景技术

金属纳米材料具有独特的物理、化学性能，在摄影术、光子学、电子学、光电子学、传感器等方面具有巨大的应用潜力。铋属于间接带隙的金属，作为全球公认的一种非常安全的、对人体无害的“绿色金属”，在所有金属中(除汞外)，其热导率最低，抗磁性和霍尔效应最大，有效电子质量非常小，平均自由程较长。此外，作为一种半金属材料，它既具有共价键，又具有金属键，这种独特的结构使其具有独特的性能。铋金属在超导材料、润滑剂油添加剂、电化学、热电等方面都有着非常重要的应用。

铋金属纳米材料由于独特的性能，吸引了众多学者的关注。已报道的铋金属纳米材料的合成有电化学法、模板法、溶剂热法、水热法、液相还原法等。虽然这些方法都能合成性能优异的、具有特定结构的铋金属纳米材料，但还存在着耗时、耗能、原材料昂贵且有毒等缺点。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种微波辅助快速合成Bi纳米球的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种微波辅助快速合成Bi纳米球的方法，包括以下步骤：

(1)：取二水铋酸钠粉末溶于乙二醇中，制成二水铋酸钠溶液；

(2)：取聚乙烯吡咯烷酮溶于乙二醇中，制成聚乙烯吡咯烷酮溶液；

(3)：取步骤(2)的聚乙烯吡咯烷酮溶液滴加至步骤(1)的二水铋酸钠溶液中，搅拌，形成均匀混合液；

(4)：微波加热步骤(3)得到的均匀混合液，冷却、分离、洗涤、干燥，即得到目的产物。

在一种优选的实施方式中，步骤(1)中二水铋酸钠和乙二醇的加入量比值为(0.3-0.6)g:(30-90)ml。

在一种优选的实施方式中，步骤(2)中聚乙烯吡咯烷酮和乙二醇的加入量比值为(1.2-3)g：(30-90)ml。

在一种优选的实施方式中，步骤(3)中，聚乙烯吡咯烷酮溶液与二水铋酸钠溶液的加入量满足：二水铋酸钠与聚乙烯吡咯烷酮的质量比为(0.3-0.6):(1.2-3)。

在一种优选的实施方式中，步骤(3)中，搅拌的时间为30-90min。步骤(3)中，聚乙烯吡咯烷酮溶液的滴加速度控制为1滴/s。此步骤中，聚乙烯吡咯烷酮溶液滴加至二水铋酸钠溶液中的速度与后续搅拌时间要适宜，如果聚乙烯吡咯烷酮加入过快或搅拌力度及搅拌时间不充分，则会导致两个溶液不能充分接触，形成的目标产物形貌不均一。

在一种优选的实施方式中，步骤(4)中，微波加热的环境由家用微波炉提供，加热程序控制为：加热5-10min，停歇2-4min，如此循环至累计加热时间为15-50min。更优选的，家用微波炉的型号为Galanz,P70F23P-G5(SO)，微波火候可以设置为中低、中火和高火。更优选的，步骤(4)中，加热程序控制为：加热5-10min，停歇2-4min，如此循环至累计加热时间为20min；微波加热火候为中火。