专利名称：一种Ag<sub>2</sub>S/CdS核壳结构纳米四面体及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体及其制备方法。
背景技术：
作为最成功的分离技术之一，溶剂萃取被广泛用于湿法冶金中金属离子的分 离纯化。然而，对于纯化后的金属的应用，通常的做法是使用酸碱等将其从负载 有机相中反萃至水相，得到浓度较高的无机盐溶液后，再加沉淀剂得到初级沉淀 产物，然后溶解做进一步的应用。吴瑾光等从胶体和界面化学的角度讨论了萃取 机理，提出萃取有机相中存在多种纳米级分子聚集体的观点，开辟了分子水平和 界面化学研究萃取理论的新途径。在对萃取体系聚集现象的理论研究基础上，人 们对其在制备纳米材料的应用方面也进行了研究。其中，X.Fu等利用Cyanex302 萃取并制取了经修饰的Bi2S3纳米粒子(AffiT 2005, 858);还利用Cyanex301萃取 并合成了CdS纳米线，Bi2S3纳米棒(Mater. Lett 2006， 60,1793)， MoS2纳米球(J. Solid State Chem 2006, 179, 1690)以及Ag2S纳米粒子(J. Mater. Chem. 2006， 16， 2097),实现了从萃取体系中直接制备纳米粒子。
当半导体控制在纳米尺寸时，其电学，光学性质通常会受量子限制效应的影 响而改变，而研究表明纳米半导体的光电性质不仅与其组成，大小有关，还会随 形貌的变化而变化。因此，具有特殊形貌的纳米材料的合成引起了研究者的广泛 兴趣。纳米球(丄aw^m/z'r 2001， /7， 4779)，纳米线04dv. Mater. 2007， /7，
1501)，纳米带(C/wm Afafer. 2007， /9， 4663)，以及具有多面体形状的纳米晶如棱 柱(M "o丄eft. Vol. 2, No. 8, 2002)，四面体(J"g，. C/ze附./脱￡ci 2007, 46， 8174) 和六角形C/ P//, C/ze肌B 2006， //0， 9448)等的合成都已有报道，但是这些多为 单一化合物所形成的结构,由Ag2S和CdS二者构成的核壳结构纳米四面体的合成 却未见报道。
发明内容
本发明提供一种Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体及其制备方法。 本发明提供一种Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体，其特征在于，其是以Ag》 为核，CdS为壳的纳米四面体。本发明还提供一种利用萃取体系制备Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体的方 法，歩骤和条件如下
(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与硝酸银溶液按体积比 1:3-3:1混合，所述硝酸银溶液的浓度为O.IM，酸度为0.5M硝酸，震荡30min, 静置2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌12-24小时，离心， 取黑色清液，得到纳米硫化银有机流体；
(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化 镉溶液按体积比1:3-3:1混合，震荡30min,静置2小时，分离有机相，得到含镉 离子的负载有机相；
(3) 将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后装入反应釜，填充度为30-50%，将反应釜密封后于130-160'C加热处理 12-24小时，产物用乙醇洗涤，干燥，得到Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体。
该Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体的边长为10-50nm。
有益效果本发明将Ag+, C(P的萃取分离与Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体
的制备结合在一起，简化了操作步骤，实现了溶剂萃取分离与纳米材料制备的一 体化。含硫萃取剂在整个过程中既充当了萃取剂，又作为硫源和表面活性剂，促 成了纳米硫化物的生成；硫化银在Ag2S/CdS核壳结构的形成过程中起到了模板 作用，促成了四面体结构的形成。
图1为本发明制得的Ag2S/CdS纳米四面体的TEM照片。纳米四面体边长 为10-50nm。 具体实施例 实施例1
(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与硝酸银溶液按体积比 1:3混合，所述硝酸银溶液的浓度为0.1M，酸度为0.5M硝酸，震荡30min,静置 2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌12小时，离心，取黑色 清液，得到硫化银有机纳米流体；
(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化 镉溶液按体积比1:3混合，震荡30min，静置2小时，分离有机相，得到含镉离 子的负载有机相；(3)将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后装入反应釜，填充度为50%，密封后，将反应釜于160'C加热处理24小 时，产物用乙醇洗涤三次，干燥，得到边长为10-50nm的Ag2S/CdS核壳结构纳 米四面体。 实施例2
(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与硝酸银溶液按体积比 2:3混合，所述硝酸银溶液的浓度为0.1M，酸度为0.5M硝酸，震荡30min，静置 2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌12小时，离心，取黑色 清液，得到硫化银有机纳米流体；
(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化 镉溶液按体积比2:3混合，震荡30min,静置2小时，分离有机相，得到含镉离 子的负载有机相；
(3) 将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后，装入反应釜,填充度为40%，密封后，将反应釜于16(TC加热处理24小 时，产物用乙醇洗涤三次，干燥，得到边长为10-50nm的Ag2S/CdS核壳结构纳 米四面体。
实施例3
(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与硝酸银溶液按体积比 1:1混合，所述硝酸银溶液的浓度为0.1M，酸度为0.5M硝酸，震荡30min,静置 2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌24小时，离心，取黑色 清液，得到硫化银有机纳米流体；
(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化 镉溶液按体积比1:1混合，震荡30min,静置2小时，分离有机相，得到含镉离 子的负载有机相；
(3) 将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后，装入反应釜,填充度为30%，密封后，将反应釜于16(TC加热处理24小 时，产物用乙醇洗涤三次，干燥，得到边长为10-50nm的Ag2S/CdS核壳结构纳 米四面休。
实施例4(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex301与硝酸银溶液按体积比 5:6混合，所述硝酸银溶液的浓度为0.1M，酸度为0.5M硝酸，震荡30min，静置 2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌24小时，离心，取黑色 清液，得到硫化银有机纳米流体；
(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化 镉溶液按体积比5:6混合，震荡30min，静置2小时，分离有机相，得到含镉离 子的负载有机相；
(3) 将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后，，装入反应釜,填充度为30%，密封后，将反应釜于14(TC加热处理24小 时，产物用乙醇洗涤三次，干燥，得到边长为10-50nm的Ag2S/CdS核壳结构纳 米四面体。
实施例5 .
(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与硝酸银溶液按体积比 3:1混合，所述硝酸银溶液的浓度为0.1M，酸度为0.5M硝酸，震荡30min,静置 2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌24小时，离心，取黑色 清液，得到硫化银有机纳米流体；
(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化 镉溶液按体积比3:1混合，震荡30min,静置2小时，分离有机相，得到含镉离 子的负载有机相；
(3) 将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后，，装入反应釜,填充度为30%,密封后，将反应釜于13(TC加热处理24小 时，产物用乙醇洗涤三次，干燥，得到边长为10-50nm的Ag2S/CdS核壳结构纳 米四面体。
实施例6
(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与硝酸银溶液按体积比 3:2混合，所述硝酸银溶液的浓度为O.IM，酸度为0.5M硝酸，震荡30min,静置 2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌24小时，离心，取黑色 清液，得到硫化银有机纳米流体；
(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化镉溶液按体积比3:2混合，震荡30min,静置2小时，分离有机相，得到含镉离 子的负载有机相；
(3)将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后，装入反应釜,填充度为30%，密封后，将反应釜于130。C加热处理12小 时，产物用乙醇洗涤三次，干燥，得到边长为10-50nm的Ag2S/CdS核壳结构纳 米四面体。
权利要求
1、一种Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体，其特征在于，其是以Ag2S为核，CdS为壳的纳米四面体。
2、 一种Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体的方法，其特征在于具体步骤如下:(1) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与硝酸银溶液按体积比 1:3-3:1混合，所述硝酸银溶液的浓度为O.IM，酸度为0.5M硝酸，震荡30min, 静置2小时，分离有机相并向其中通入H2S气体，室温搅拌12-24小时，离心， 取黑色清液，得到纳米硫化银有机流体；(2) 将0.12M的含硫有机磷酸性萃取剂Cyanex 301与浓度为0.1M的氯化 镉溶液按体积比1:3-3:1混合，震荡30min,静置2小时，分离有机相，得到含镉 离子的负载有机相；(3) 将制得的硫化银有机纳米流体与含镉离子的负载有机相以体积比2:3 混合后装入反应釜，填充度为30-50%，将反应釜密封后于130-16(TC加热处理 12-24小时，产物用乙醇洗涤，干燥，得到Ag2S/CdS核壳结构纳米四面体。
全文摘要
本发明涉及一种Ag<sub>2</sub>S/CdS核壳结构纳米四面体及其制备方法。通过溶剂萃取得到含银离子或含镉离子的负载有机相，然后向含银离子的负载有机相中通入H<sub>2</sub>S气体，得到Ag<sub>2</sub>S有机纳米流体。再将Ag<sub>2</sub>S有机纳米流体与含镉离子的负载有机相混合后装入反应釜密封。将反应釜于130-160℃加热处理12-24小时，分离产物即可。本发明将Ag<sup>+</sup>，Cd<sup>2+</sup>的萃取分离与Ag<sub>2</sub>S/CdS纳米核壳结构的制备结合在一起，实现了溶剂萃取分离与纳米材料制备的一体化。含硫萃取剂在整个过程中既充当了萃取剂，又作为硫源和表面活性剂，促成了纳米硫化物的生成；硫化银在Ag<sub>2</sub>S/CdS核壳结构的形成过程中起到了模板作用，促成了四面体结构的形成。
文档编号C30B29/10GK101319403SQ20081005076
公开日2008年12月10日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者霞 孙, 廖伍平, 李艳玲 申请人:中国科学院长春应用化学研究所