[发明专利]一种硫化铜微粒晶型的制备方法

说明书

本发明涉及一种硫化铜微粒晶型的制备方法。该方法包括：将铜盐和油酸盐溶于溶剂中反应，分离出油相，干燥，将得到的油酸铜溶于有机溶剂中，加入硫化盐水溶液，水热反应，分离出油相，洗涤离心、干燥。该方法具有操作简单，重复性好，反应条件易控，温度要求较低等特点；而且仅需简单的调控即可制备出分散性良好的不同晶型硫化铜微粒，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于硫化铜微粒制备领域，特别涉及一种硫化铜微粒晶型的制备方法。

背景技术

在现代工业和技术领域中，硫化铜因为其形貌、尺寸多变以及独特的物理化学性质受到了极大的关注，广泛应用于光电、半导体、太阳能电池、光催化等领域。近年来，硫化铜用作光催化剂或光热转换材料等工作受到极大的关注。不仅如此，它还可用于葡萄糖传感器和其他生物医学材料等方面。硫化铜具有三种晶型：六方晶型、正交晶型和立方晶型。实现对硫化铜的三种晶型的转化和控制能够极大的扩大其应用范围。

关于硫化铜的合成方法主要有水热/溶剂热法、共沉淀法、溶胶/凝胶法和微乳液法等。水热法制备的颗粒纯度较低且易团聚；溶胶-凝胶法的原料成本高，不利于大规模工业化生产；微乳液法也存在产率低以及需要焙烧等的不足之处。微乳液法也存在生产过程复杂，成本高，产率低以及需要焙烧等的不足之处。通过上述几种方法制备的硫化铜微粒大都需经过后续的高温热处理，得到的粉体分散性差、粒径分布广、高度团聚等缺点。且通过这些方法制备硫化铜微粒时，尚未报道硫化铜发生晶型转变。

油/水界面法是指反应物的原料分别处于油相和水相中，较低温度下在油/水界面形成粒径均匀的疏水性微粒；然后微粒被表面活性剂包覆后在表面张力和浓度扩散等的作用下，拖入上层油相中，且在油相中分散性好并能长期稳定保存。油/水界面法具有反应条件温和，操作简单，产物纯度高，产率高，结晶性好，分散性好，粒径小，成本低，效率高的优点。因此，通过简单而又直接的油/水界面法制备硫化铜微粒，而且仅需简单的调控反应温度或反应时间即可制备出分散性良好的六方晶型或正交晶型硫化铜微粒，具有良好的应用前景。中国专利CN102267728A介绍了周兴平等采用该法合成出的油溶性Fe₃O₄纳米颗粒分散性良好、具有颗粒尺寸极其细小，纯度高，可长时间分散在油相，易于保存等优势。2013年，周兴平等采用该法成功合成出分散性好、粒径可控的油溶性TiO₂纳米颗粒【Colloids andSurfaces A:Physicochem.Eng.Aspects 423(2013)115-123】。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种硫化铜微粒晶型的调控方法，以填补现有技术的空白。

本发明提供一种硫化铜微粒晶型的制备方法，包括：

(1)将铜盐和油酸盐溶于溶剂中，回流反应，分离出油相，干燥，得到绿色油酸铜，其中铜盐、油酸盐和溶剂的比例为0.02-0.04mol：0.04-0.08mol：120-160mL；

(2)将步骤(1)中油酸铜溶于有机溶剂中，得到油酸铜溶液，加入硫化盐水溶液，100-220℃水热反应2-24h，分离出油相，洗涤离心、干燥，得到硫化铜微粒，其中硫化铜微粒晶型为六方晶型、正交晶型或六方晶型与正交晶型的混合；油酸铜溶液浓度为0.04-0.06M，油酸铜与硫化钠的摩尔比1：2-1：4。

所述步骤(1)中铜盐为二水氯化铜。

所述步骤(1)中油酸盐为油酸钠。

所述步骤(1)中溶剂为：体积比为2.5-3.5:4-5:7-8的超纯水、无水乙醇和正己烷。

所述步骤(1)中回流反应温度为60-80℃，回流反应时间为3-5h。

所述步骤(2)中有机溶剂为甲苯。

所述步骤(2)中硫化盐为硫化钠。