[发明专利]一种棒形簇状Ag2

说明书

本发明属于新型纳米材料及其制备技术领域，具体公开了一种棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒及其合成方法和应用，在非水条件下，以AgNO₃为前驱体，N,N二甲基甲酰胺为溶剂，不同碳数的胺类化合物为形貌控制剂，常温充分混合，加入H₂NCN乙醇溶液反应30 min，得到Ag₂NCN纳米颗粒；本发明在正辛胺存在下得到棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒，形貌单一；所述Ag₂NCN纳米颗粒平均长度约110 nm，宽约18 nm，呈簇状聚集，对抗生素的光催化降解具有较高活性、稳定性及可重复使用性；与其它形貌的Ag₂NCN纳米颗粒相比，棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒带隙宽度2.16 eV，低于理论值2.30 eV，表现出更强的光催化活性，可用于光催化等领域。

技术领域

本发明涉及新型纳米材料及其制备技术领域，具体是一种棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒及其合成方法和应用。

背景技术

早已被认识的金属氰氨化合物作为一种新型无机功能材料再次引起人们的关注。金属氰氨化合物中[NCN]^2-的电子能态在价带离域最大值和导带最小值上都超过了金属氧化物中的O的2p⁶轨道。Ag₂NCN由于具有合适的带隙宽度(2.30eV)而在光化学领域具有良好的应用前景。并且，[NCN]^2-可以采取两种电子形式：对称碳化二亚胺[N＝C＝N]^2-形式和不对称氰氨基[N≡C-N]^2-形式。这两种形式被认为共存在于同一[NCN]中，在Ag₂NCN中的键长分别为和Ag₂NCN中的[NCN]基团的不对称形式所具有的偶极子和偶极域，能够辅助光反应中携带相反电荷的离子进行远程迁移，这一特性能够促进光催化反应进行。因此，Ag₂NCN在太阳能利用和光电领域的应用呈现出巨大潜力。由于Ag₂NCN中存在的不对称形式的[NCN]^2-以及被广泛认识的各种Ag的化合物如Ag₂O、AgBr和AgI等等的光催化性能较好，因此，金属氰氨化合物作为一种新型的半导体材料在光催化领域展现出良好的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒及其合成方法和应用，本发明采用化学原位沉淀法快速合成一种棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒，再通过调控Ag₂NCN纳米颗粒的形貌来调控其光催化降解四环素的性能，具有简便、快速、高效的特点。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

本发明提供了一种棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒，所述棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒由棒状纳米颗粒堆叠构成，带隙宽度为2.16eV，单个Ag₂NCN纳米棒平均长度为110-180nm，平均宽为18-30nm。本发明中的单个Ag₂NCN纳米棒平均长度和宽度是通过统计100个纳米颗粒计算出的平均值。

本发明还提供了一种上述棒形簇状Ag₂NCN纳米颗粒的合成方法，具体包括如下步骤：

(1)将H₂NCN溶于无水乙醇中，配制成浓度为1mol·L^-1的储备液；

(2)将一定量的AgNO₃溶于一定量的一种非水溶剂中，常温下搅拌溶解后，加入一定量的形貌控制剂，常温下搅拌混合均匀，得混合溶液；