[发明专利]一种胶体轴向超晶格纳米线异质结构及其普适性的制备方法

权利要求书

1.一种超晶格纳米线，其特征在于，所述超晶格纳米线包括硫化物超晶格纳米线；

所述硫化物包括ZnS和其他硫化物；

所述其他硫化物包括CdS、Cu_1.8S、Ag₂S、M_xS_y或CuXS₂；

其中，M包括Co、Ni、Pb或Hg；

X包括In或Sn；

x为1～3的整数；y为1～4的整数。

2.根据权利要求1所述的超晶格纳米线，其特征在于，所述超晶格纳米线还包括仅纳米线的一个端点为Ag₂S纳米颗粒的Ag₂S-CdS-ZnS超晶格纳米线；

所述Ag₂S纳米颗粒的粒径为4～15nm；

所述超晶格纳米线为轴向超晶格纳米线；

所述超晶格纳米线的长度为20～1000nm；

所述超晶格纳米线的直径为4～15nm；

所述超晶格纳米线中，所述ZnS段的长度为10～100nm；

所述超晶格纳米线中，所述其他硫化物段的长度为2～10nm；

所述超晶格纳米线具有异质结构。

3.根据权利要求1所述的超晶格纳米线，其特征在于，所述超晶格纳米线包括CdS-ZnS超晶格纳米线、Cu_1.8S-ZnS超晶格纳米线、Ag₂S-ZnS超晶格纳米线、M_xS_y-ZnS超晶格纳米线和CuXS₂-ZnS超晶格纳米线中的一种或多种；

所述超晶格纳米线具有竹节结构，所述ZnS为节间部分，所述其他硫化物为竹节部分；

所述超晶格纳米线具有均匀的交替生长的周期性结构；

所述超晶格纳米线中，不同的ZnS段的长度偏差小于等于ZnS段平均长度的10％；

所述超晶格纳米线中，不同的其他硫化物段的长度偏差小于等于其他硫化物段平均长度的10％；

所述超晶格纳米线具有第一半导体/第二半导体的异质结构或半导体/金属助催化剂的异质结构；

所述超晶格纳米线为具有可以分散在溶剂中的特性的胶体超晶格纳米线；

所述溶剂包括非极性溶剂。

4.一种超晶格纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)利用催化生长法，得到带Ag₂S端点的超晶格纳米线Ag₂S-CdS-ZnS；

2)将镉源与第二有机溶剂混合得到的镉源溶液、将上述步骤得到的Ag₂S-CdS-ZnS超晶格纳米线与第三有机溶剂混合得到Ag₂S-CdS-ZnS超晶格纳米线分散液，以及烷基磷配位剂，进行离子交换反应，得到CdS-ZnS超晶格纳米线。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述催化生长法包括以下步骤：

将锌源、银源与硫源在第一有机试剂中进行混合加热反应后，再交替加入镉源，或者镉源和锌源，各自反应一定时间，得到Ag₂S-CdS-ZnS超晶格纳米线；

所述锌源包括二乙基二硫代氨基甲酸锌、乙酸锌、氯化锌和硝酸锌中的一种或多种；

所述镉源包括二乙基二硫代氨基甲酸镉、乙酸镉和硝酸镉中的一种或多种；

所述银源包括二乙基二硫代氨基甲酸银、乙酸银和硝酸银中的一种或多种；

所述硫源包括辛硫醇和/或十二硫醇；

所述第一有机溶剂包括不饱和有机酸和/不饱和烯类溶剂；

所述第一有机溶剂包括油酸和/或油胺；

所述混合加热反应的温度为190～250℃；

所述混合加热反应的升温速率为5～15℃/min；

所述混合加热反应的时间为20～60min。