專(zhuān)利名稱(chēng)：一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種四硫化三鐵的制備方法，尤其涉及一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法。
背景技術(shù)：
四硫化三鐵作為ー種磁性材料，是鐵磁性的材料。鐵磁性材料在エ業(yè)領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用，可作為微波吸收材料、磁記錄材料、磁性液體，在生物醫(yī)藥領(lǐng)域也有著廣泛的應(yīng)用。四硫化三鐵可用于癌癥高熱療法，并且它的磁性能使得此種材料有望作為靶向給藥的媒介，在不久的將來(lái)能夠運(yùn)用于醫(yī)療領(lǐng)域(M. Posfai, P. R. Buseck, D.A. Bazylmski and R. B. FranKelj Iron sulfides from magnetotactic bacteria; structure, composition, and phase transitions [J]. Journal of the MineralogicalSociety of America. 1998，83 (11-12)，1469-1481. ;Y. S. Chang, S. Savitha,S. Sadhasivam, C. K. Hsu and F. H. Lin, Fabrication, characterization, andapplication of greigite nanoparticles for cancer hyperthermia lJ」. Journal ofColloid and Interface Science. 2011，363，314-319. )D熱注射法是易于合成出單分散、高熒光半導(dǎo)體納米晶材料的有效方法(Z. T.Zhang, B. Zhao and L M. Huj PVP Protective Mechanism of Ultrafine SilverPowder Synthesized by Chemical Reduction Processes [J]. Journal of solidstate chemistry. 1996，121，105-110.)?？蒲泄ぷ髡咭呀?jīng)通過(guò)熱注射法成功地合成出了 CdTe，CdSe，CdS，ZnS 單分散納米晶(C. de. M. Doneg, P. Liljeroth and D.Vanmaekelbergh; Physicochemical Evaluation of the Hot-Injection Method,a Synthesis Route for Monodisperse Nanocrystal [J]. Small. 2005， 1(12)，1152-1162. ；C. B. Murray, D. J. Norris and M. G. Bawendi, Synthesis andcharacterization of nearly monodisperse CdE (E= sulfur, selenium, tellurium)semiconductor nanocrystallites [J]. J. Am. Chem. Soc. 1993，115，8706-8715.；J. V. Williams, N. A. Kotov and P. E. Savage, A Rapid Hot-Injection Method forthe Improved Hydrothermal Synthesis of CdSe Nanoparticles [J]. Ind. Eng. Chem.Res. 2009，48 (9)，4316-4321. ；I. Sondi，0. Siiman，S. Koester and E. Matijevic,Preparation of aminodextran-CdS nanoparticle complexes and biologically activeantibody-aminodextran-CdS nanoparticle conjugates [J]. Langmuir. 2000， 16，3107-3118. )0熱注射法釆用高沸點(diǎn)溶劑，在較高的反應(yīng)溫度下將前驅(qū)體反應(yīng)物溶液快速地注射進(jìn)另ー相反應(yīng)物溶液中，具有易于合成零缺陷、形貌易于控制的小尺寸納米晶材料。四硫化三鐵是ー種多用途的功能材料，在合成鐵硫化物的過(guò)程中由于Fe:S比的可變性，導(dǎo)致合成純相的四硫化三鐵(gregite)比較困難，通常會(huì)伴隨著ニ硫化亞鐵的產(chǎn)生。目前文獻(xiàn)報(bào)道中雖然也有合成四硫化三鐵的研究，但是一般相純度較差，多含有其它硫鐵化合物。同時(shí)四硫化三鐵的形貌在已報(bào)道的合成過(guò)程中也較難控制，獲得尺寸均勻、形貌規(guī)則和可控的四硫化三鐵納米晶有一定的難度。目前尚沒(méi)有單分散、単一相、尺寸均勻和形貌可控的四硫化三鐵納米單晶的制備方法的報(bào)道
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低廉、エ藝簡(jiǎn)單的片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法。為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明所述的ー種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源與三辛基氧化磷(TOPO)按I :1. 5^1 3的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體；所述鐵源與所述油胺的質(zhì)量體積比為I :50 1 :150 ；
⑵將所述鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到12(T170°C并攪拌0. 5^1. 5小時(shí)，得到鐵源溶液；⑶將硫源溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液；所述硫源與所述油胺的質(zhì)量體積比為I :5(Tl 100 ；
⑷將所述硫源溶液加熱到6(T90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將所述加熱鐵源的油浴升溫至19(T250°C反應(yīng)廣3小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體；所述硫源溶液與所述鐵源溶液的體積比為I :2 1 4 ；
(5)將所述片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶；所述三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比為I :0. 5^1 1 ;所述片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與所述三氯甲烷-こ醇混合液的體積比為I :2 1 :5。所述步驟⑴中的鐵源是指濃度為0. 05^0. 5 mol/L的氯化亞鐵、硝酸鐵、こ酰丙酮鐵中的任意ー種。所述步驟⑶中的硫源是指硫粉或硫脲。所述步驟(5)三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
I、本發(fā)明無(wú)需復(fù)雜的步驟，不采用苯等高毒性溶劑，而采用高沸點(diǎn)溶劑——油胺，并通過(guò)選用不同的硫源、鐵源，便能夠控制產(chǎn)品的相純度，使晶體結(jié)構(gòu)中鐵硫比為理想化學(xué)計(jì)量比(3:4)，并且為無(wú)黃鐵礦、菱硫鐵礦相等雜相的単一相四硫化三鉄。2、本發(fā)明所采用原料廉價(jià)，因此，大大降低了生產(chǎn)成本。3、本發(fā)明制備方法與現(xiàn)有的濕化學(xué)法相比，具有制備過(guò)程簡(jiǎn)便，合成產(chǎn)物為單分散片狀納米單晶材料、相純度高、形貌規(guī)則、尺寸均勻且所合成產(chǎn)品的顆粒尺寸與形貌可控等優(yōu)點(diǎn)。4、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)X射線(xiàn)衍射分析表明，其為單ー相的四硫化三鐵(greigite)(參見(jiàn)圖I、圖4、圖8),與四硫化三鐵(gregite)標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片42-1340的峰位完全吻合。5、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)磁滯回線(xiàn)(VSM)測(cè)試表明(參見(jiàn)圖7和圖12)，所得產(chǎn)品為良好的鐵磁性材料，三角形片狀單一相四硫化三鐵納米晶的飽和磁化強(qiáng)度(Ms)為17. 07 emu/g，剩余磁化強(qiáng)度(Mr)為7. 303 emu/g，矯頑カ(He)為296. 02 Oe ;三角形與長(zhǎng)條形混合片狀單一相四硫化三鐵納米晶飽和磁化強(qiáng)度為19. 05emu/g，剰余磁化強(qiáng)度5. 909emu/g，矯頑カ為150. 332 Oe ;片狀插層的單一相四硫化三鐵的飽和磁化強(qiáng)度(Ms)為29. 02emu/g,剩余磁化強(qiáng)度(Mr)為 16. 51 emu/g,矯頑カ(He)為 566. 79 Oe06、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)X射線(xiàn)衍射測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)所制備產(chǎn)物為單ー相的四硫化三鐵(參見(jiàn)圖I、圖4、圖8)。7、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)透射電鏡和掃描電鏡測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)所制備產(chǎn)物為單分散、形貌規(guī)則、尺寸較均勻的片狀四硫化三鐵納米單晶(參見(jiàn)圖2、圖3、圖5、圖6、圖9、圖 10、圖 11)。8、本發(fā)明所得產(chǎn)品具有均一的粒徑和形貌，エ藝重復(fù)性好，質(zhì)量穩(wěn)定，可望應(yīng)用于癌癥高熱療法和靶向給藥的媒介等醫(yī)藥領(lǐng)域。


·下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)ー步詳細(xì)的說(shuō)明。圖I為本發(fā)明三角形單片狀単一相四硫化三鐵納米晶的X射線(xiàn)衍射譜。圖2為本發(fā)明三角形單片狀単一相四硫化三鐵納米晶的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為 IOOnm)。圖3為本發(fā)明三角形單片狀単一相四硫化三鐵納米晶的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為 20nm)。圖4為本發(fā)明三角形與長(zhǎng)條形混合片狀單一相四硫化三鐵納米晶的X射線(xiàn)衍射レ曰。圖5為本發(fā)明三角形與長(zhǎng)條形混合片狀單一相四硫化三鐵納米晶的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為IOOnm)。圖6為本發(fā)明三角形與長(zhǎng)條形混合片狀單一相四硫化三鐵納米晶的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為20nm)。圖7為本發(fā)明三角形單片狀和三角形與長(zhǎng)條形混合片狀單一相四硫化三鐵納米晶的VSM圖(a-三角形單片狀b-混合片狀)。圖8為本發(fā)明片狀插層單ー相四硫化三鐵納米晶的X射線(xiàn)衍射譜。圖9為本發(fā)明片狀插層單ー相四硫化三鐵納米晶的掃描電鏡照片(圖中標(biāo)尺為200nm)。圖10為本發(fā)明片狀插層單ー相四硫化三鐵納米晶的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為
0.5 u m)。圖11為本發(fā)明片狀插層單ー相四硫化三鐵納米晶的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為IOOnm)。圖12為本發(fā)明片狀摘層單一相四硫化ニ鐵納米晶的VSM圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I 一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 05mol/L的氯化亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I :1. 5的摩爾
比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :50。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到120°C并攪拌I. 5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫粉溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :50。⑷將硫源溶液加熱到60°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至190°C反應(yīng)3小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :2。 (5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :0. 5 ；片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :2 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。實(shí)施例2 —種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 5 mol/L的氯化亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I :3的摩爾比
混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :150。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到170°C并攪拌0. 5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫脲溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :100。⑷將硫源溶液加熱到90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至250°C反應(yīng)I小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :4。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :1 ;片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :5 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。實(shí)施例3 —種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 25 mol/L的氯化亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I :2. 5的摩爾
比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :100。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到150°C并攪拌I小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫粉溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液?br> 其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :75。⑷將硫源溶液加熱到80°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至220°C反應(yīng)2小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :3。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :0. 75 ；片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :3. 5 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。 實(shí)施例4 一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 05mol/L的硝酸鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I :1. 5的摩爾比
混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :50。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到120°C并攪拌I. 5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫脲溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂螅玫搅蛟慈芤?。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :50。⑷將硫源溶液加熱到60°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至190°C反應(yīng)3小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :2。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :0. 5 ；片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :2 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。實(shí)施例5 —種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 5 mol/L的硝酸鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I : 3的摩爾比混
合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :150。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到170°C并攪拌0. 5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫粉溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :100。⑷將硫源溶液加熱到90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至250°C反應(yīng)I小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :4。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :1 ;片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :5 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。實(shí)施例6 —種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 2 mol/L的硝酸鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I '2的摩爾比混
合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :100。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到150°C并攪拌I小時(shí)，得到鐵源溶液?！あ菍⒘蛟础螂迦苡谟桶分?，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :80。 ⑷將硫源溶液加熱到70°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至200°C反應(yīng)2小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :3。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :0. 65 ；片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :3 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。實(shí)施例7 —種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 05mol/L的こ酰丙酮鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I :1. 5的摩
爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :50。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到120°C并攪拌I. 5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫脲溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :50。⑷將硫源溶液加熱到60°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至190°C反應(yīng)3小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :2。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :0. 5 ；片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :2 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。實(shí)施例8 一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源——濃度為0. 5 mol/L的こ酰丙酮鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I :3的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :150。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到170°C并攪拌0. 5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫粉溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :100。⑷將硫源溶液加熱到90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至250°C反應(yīng)I小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。 其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :4。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :1 ;片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :5 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。實(shí)施例9 一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟
⑴將鐵源——濃度為0. 3 mol/L的こ酰丙酮鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I :2. 5的摩
爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :125。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到155°C并攪拌I小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源——硫脲溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺的質(zhì)量體積比(g/ml)為I :85。⑷將硫源溶液加熱到70°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至200°C反應(yīng)I. 5小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml /ml)為I :3. 5。(5)將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-こ醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀単一相四硫化三鐵納米單晶。其中三氯甲烷-こ醇混合液中的三氯甲烷與こ醇的體積比(ml /ml)為I :0.9 ;片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與三氯甲烷-こ醇混合液的體積比(ml /ml)為I :4 ;三氯甲烷-こ醇混合液中こ醇的質(zhì)量濃度為50%。
權(quán)利要求
1.一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，包括以下步驟 ⑴將鐵源與三辛基氧化磷按I :1. 5^1 3的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體；所述鐵源與所述油胺的質(zhì)量體積比為I :50 1 :150 ； ⑵將所述鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到12(T170°C并攪拌O. 5^1. 5小時(shí)，得到鐵源溶液；⑶將硫源溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98. 5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液；所述硫源與所述油胺的質(zhì)量體積比為I :5(Tl 100 ； ⑷將所述硫源溶液加熱到6(T90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將所述加熱鐵源的油浴升溫至19(T250°C反應(yīng)廣3小時(shí)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體；所述硫源溶液與所述鐵源溶液的體積比為I :2 1 4 ； (5)將所述片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀單一相四硫化三鐵納米單晶；所述三氯甲烷-乙醇混合液中的三氯甲烷與乙醇的體積比為I :0. 5^1 1 ;所述片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比為I :2 1 :5。
2.如權(quán)利要求I所述的一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，其特征在于所述步驟⑴中的鐵源是指濃度為O. 05、. 5 mol/L的氯化亞鐵、硝酸鐵、乙酰丙酮鐵中的任意一種。
3.如權(quán)利要求I所述的一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，其特征在于所述步驟⑶中的硫源是指硫粉或硫脲。
4.如權(quán)利要求I所述的一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，其特征在于所述步驟(5)三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種片狀四硫化三鐵納米單晶的制備方法，該方法包括以下步驟⑴將鐵源與三辛基氧化磷混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通氮?dú)饣驓鍤獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體；⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱攪拌，得到鐵源溶液；⑶將硫源溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液；⑷將硫源溶液加熱后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫反應(yīng)，得到片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體；⑸將片狀四硫化三鐵納米單晶的膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行多次洗滌、離心處理直至上層離心液為無(wú)色，即得片狀單一相四硫化三鐵納米單晶。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有均一的粒徑和形貌，工藝重復(fù)性好，質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C30B29/60GK102817081SQ201210300280
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日
發(fā)明者拜永孝, 包琰, 魏成蓉, 鄧愛(ài)英, 胡新軍 申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)