專利名稱：CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)及其制法的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)及其制法。其制法是用Cd(OH)2轉化法制備CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)。
背景技術：
近年來，環(huán)狀納米結構引起了科學家廣泛的興趣，它具有非常新穎的物理化學性質，例如磁性納米環(huán)可以維持一種穩(wěn)定的渦流態(tài)，從而可以用于高密度磁性隨機存儲器[參見J.G.Zhu，Y.F.Zheng，G.A.Prinz，J.Appl.Phys.2000，87，6668]，金納米環(huán)在其環(huán)內展現(xiàn)出增強的局域電磁場[參見J.Aizpurua，P.Hanarp，D.S.Sutherland，et al.Phys.Rev.Lett.2003，90，57401]，同時在納米金屬環(huán)中的超導現(xiàn)象也得到了研究[參見E.M.Q.Jariwala，P.Mohanty，M.B.Ketchen，et al.Phys.Rev.Lett.2001，86，1594]。鎘的硫屬化合物是一類重要的半導體材料，在光電子器件、太陽能轉換、生物標記、疾病檢測等方面都具有很重要的應用[參見(a)Y.P.Rakovich，J.F.Donegan Semicond.Sci.Technol.2007，22，145.(b)Z.H.Hu，M.D.Fischbein，C.Querner，et al.Nano Lett.2006，6，2585-2591.(c)F.Q.Hu，Y.L.Ran，Z.A.Zhou，et al.Nanotechnology 2006，17，2972.(d)R.S.Singh，V.K.Rangan，S.Sanagapalli，et al.Sol.Energy Mater.Sol.Cells 2004，82，315.]。除了少量文獻報道了自組裝法構建CdS納米環(huán)外[參見B.Liu，H.C.Zeng，J.Am.Chem.Soc.2005，127，18262]，到目前為止CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)還未見報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)及其制備方法。
本發(fā)明的技術方案如下CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)，它們?yōu)榱呅瓮庑?，外對角線長200-260納米，內對角線長50-70納米，環(huán)體內部為空心結構。
上述的空心納米環(huán)，CdS空心納米環(huán)或CdSe空心納米環(huán)為六方相。
上述的空心納米環(huán)，CdTe空心納米環(huán)為立方相。
一種制備CdS、CdSe、或CdTe空心納米環(huán)的方法，它是將Cd(OH)2納米環(huán)分別加入到含有等物質的量的硫代乙酰胺、Na2SeSO3或NaHTe的水溶液(溶液濃度為0.05-0.2mol/L)中，反應20分鐘，將產物進行離心分離，用蒸餾水、乙醇依次洗滌沉淀物，然后將所得到的沉淀物置于60℃烘箱中烘干，即分別制得CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)。
上述的Cd(OH)2納米環(huán)可以按照文獻J.J.Miao，R.L.Fu，J.M.Zhu，et al.Chemical Communications 2006，28，3013制備。
本發(fā)明的產物經XRD測定，結果表明CdS和CdSe空心納米環(huán)為純的六方相以及CdTe空心納米環(huán)為立方相。峰的位置與強度都與文獻值分別匹配[參見Joint Committee on Powder Diffraction Standards(JCPDS)，F(xiàn)ile No 41-1049、77-2307、75-2086]。沒有發(fā)現(xiàn)雜相峰，表明產品的純度比較高。通過TEM照片，觀察到本發(fā)明的空心納米環(huán)形貌都很相似，為六邊形外形，外徑200-260納米，內徑50-70納米，環(huán)體內部為空心結構。
本發(fā)明的制備CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)的方法原料簡單易得、條件溫和、耗時短、簡便易行，所得的產物為純的六方相CdS或CdSe空心納米環(huán)以及立方相的CdTe空心納米環(huán)。峰的位置與強度都與文獻值分別匹配，本發(fā)明的空心納米環(huán)形貌都很相似，為六邊形外形，外徑200-250納米，內徑50-70納米，環(huán)體內部為空心結構。
本發(fā)明的CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)可以應用于制備生物傳感器件或微電子器件。


圖1為CdS、CdSe和CdTe空心納米環(huán)的X射線粉末衍射圖和TEM照片，圖1a為CdTe的X射線粉末衍射圖；圖1b為CdTe的TEM照片；圖1c為CdSe的X射線粉末衍射圖；圖1d為CdSe的TEM照片；圖1e為CdS的X射線粉末衍射圖；圖1f為CdS的TEM照片。
具體實施例方式
實施例1.CdTe空心納米環(huán)的制備將1.5mmol Cd(OH)2納米環(huán)加入到含有1.5mmol NaHTe的30ml水溶液中，氮氣保護下攪拌反應20分鐘，將產物進行離心分離，用蒸餾水、乙醇依次洗滌沉淀物，然后將所得到的沉淀物置于60℃烘箱中烘干。XRD測定結果(見附圖1a)表明產物為純的立方相的CdTe，沒有發(fā)現(xiàn)雜相峰，表明產品的純度比較高。通過TEM照片(附圖1b)，觀察到CdTe環(huán)產物為六邊形外形，外徑200-260納米，內徑50-70納米，環(huán)體內部為空心結構，附圖b中的掃描電鏡插圖可以清晰的看到內部為空心。
實施例2.CdTe空心納米環(huán)的制備將Cd(OH)2納米環(huán)和NaHTe的用量改為6mmol，水溶液體積為30ml，制備的其他條件同實施例1。得到晶體結構和形態(tài)都類似于實施例1的產品。
實施例3.CdTe空心納米環(huán)的制備將反應時間改為30分鐘，制備的其他條件同實施例1。得到晶體結構和形態(tài)都類似于實施例1的產品。
實施例4.CdSe空心納米環(huán)的制備將NaHTe換成Na2SeSO3，制備的其他條件同實施例1。得到CdSe納米空心環(huán)，XRD測定結果如附圖1c所示，表明產物為純的六方相的CdSe，沒有發(fā)現(xiàn)雜相峰。通過TEM照片(附圖1d)，觀察到CdSe環(huán)產物為六邊形外形，外徑200-260納米，內徑50-70納米，環(huán)體內部為空心結構。
實施例5.CdSe空心納米環(huán)的制備將Cd(OH)2納米環(huán)和Na2SeSO3的用量改為6mmol，水溶液體積為30ml，制備的其他條件同實施例4。得到晶體結構和形態(tài)都類似于實施例4的產品。
實施例6.CdSe空心納米環(huán)的制備將反應時間改為30分鐘，制備的其他條件同實施例4。得到晶體結構和形態(tài)都類似于實施例4的產品。
實施例7.CdS空心納米環(huán)的制備將NaHTe換成硫代乙酰胺，制備的其他條件同實施例1。得到CdS納米空心環(huán)，XRD測定結果如附圖1e所示，表明產物為純的六方相的CdS，沒有發(fā)現(xiàn)雜相峰。通過TEM照片(附圖1f)，觀察到CdS環(huán)產物為六邊形外形，外徑200-260納米，內徑50-70納米，環(huán)體內部為空心結構。
實施例8.CdS空心納米環(huán)的制備將Cd(OH)2納米環(huán)和硫代乙酰胺的用量改為6mmol，水溶液體積為30ml，制備的其他條件同實施例7。得到晶體結構和形態(tài)都類似于實施例7的產品。
實施例9.CdSe空心納米環(huán)的制備將反應時間改為30分鐘，制備的其他條件同實施例7。得到晶體結構和形態(tài)都類似于實施例7的產品。
權利要求
1.CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)，其特征是它們?yōu)榱呅瓮庑?，外對角線長200-260納米，內對角線長50-70納米，環(huán)體內部為空心結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的空心納米環(huán)，其特征是CdS空心納米環(huán)或CdSe空心納米環(huán)為六方相。
3.根據(jù)權利要求1所述的空心納米環(huán)，其特征是CdTe空心納米環(huán)為立方相。
4.一種制備權利要求1所述的CdS、CdSe、或CdTe空心納米環(huán)的方法，其特征是將Cd(OH)2納米環(huán)分別加入到含有等物質的量的硫代乙酰胺、Na2SeSO3或NaHTe的水溶液中，硫代乙酰胺、Na2SeSO3或NaHTe水溶液的濃度為0.05-0.2mol/L，反應20-30分鐘，將產物進行離心分離，用蒸餾水、乙醇依次洗滌沉淀物，然后將所得到的沉淀物置于60℃烘箱中烘干，即分別制得CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)。
全文摘要
CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)，它們?yōu)榱呅瓮庑危鈱蔷€長200－260納米，內對角線長50－70納米，環(huán)體內部為空心結構。其中CdS空心納米環(huán)或CdSe空心納米環(huán)為六方相；CdTe空心納米環(huán)為立方相。本發(fā)明的CdS、CdSe或CdTe空心納米環(huán)可以應用于制備生物傳感器件或微電子器件。本發(fā)明公開了其制法。
文檔編號C01G19/04GK101049958SQ20071002241
公開日2007年10月10日 申請日期2007年5月18日 優(yōu)先權日2007年5月18日
發(fā)明者朱俊杰, 繆建軍, 姜立萍 申請人:南京大學