[发明专利]用天然硫铁矿制备硫化铁薄膜的方法

摘要

用天然硫铁矿制备硫化铁薄膜的方法，该方法包括制备硫化铁浆体，再以该硫化铁浆体为原料来制备硫化铁薄膜的两个阶段。其中，硫化铁浆体是直接以天然硫铁矿微粉为主要原料来制备的，也即省去了现有技术须先把硫与铁从硫铁矿中分解出来的一系列复杂的工艺过程。本发明不但因省去了“分解”所需的一系列复杂的工艺过程而节省了能源，也节省了大量的配用原料及时间；本发明所用天然硫铁矿微粉的粒径范围较宽，仅仅采用工艺相对简单的方法就可制备出符合技术要求的硫化铁薄膜。简言之，本发明方法具有成本较低、工艺简单、适用面广、操作方便的优点。

主权项

用天然硫铁矿制备硫化铁薄膜的方法，其特征在于，该方法有以天然硫铁矿微粉为主要原料来制备硫化铁浆体，再以该硫化铁浆体为原料来制备硫化铁薄膜的两个阶段，其步骤如下：（1）将铁的质量含量＞32％、硫的质量含量＞20％、其粒径为10nm～10μm的天然硫铁矿微粉，与有机精选剂混合并充分搅拌、同时加热到20～150℃，得一固液混合物；其中，天然硫铁矿微粉∶有机精选剂＝0.05～100.0g/L；所述有机精选剂为颗粒活化剂与有机溶剂的混合物，其中，颗粒活化剂∶有机溶剂＝0.5～20.0g/L；该有机精选剂中的所述颗粒活化剂为黄药类颗粒活化剂、黑药类颗粒活化剂、脂肪胺类颗粒活化剂和苯磺酸类颗粒活化剂中的一种或二种的混合物，该有机精选剂中的所述有机溶剂为碳原子数为5～16的烃、碳原子数为1～16的一卤代烃及多卤代烃、烷基碳原子数为0～4的苯及一卤代或多卤代苯、碳原子数为2～8的腈、碳原子数为1～8的醇、碳原子数为3～8的酮或碳原子数为2～10的醚；（2）将步骤（1）所得固液混合物经离心或过滤工艺除去易沉降性杂质，即得硫化铁浆体；（3）将所得硫化铁浆体沉积在基底材料上，然后干燥以除去硫化铁浆体中的有机溶剂；其中，所述基底材料为金属、石墨、导电陶瓷、导电塑料或导电氧化物，或者Si、CdS、GaAs、CdTe或TiO2，或者玻璃、SiO2、陶瓷或塑料；所述沉积的方法为滴涂、旋涂、喷涂、浸渍或刮涂；（4）将沉积有干燥了的硫化铁浆体的基底材料，置于含硫气体中加热；加热温度在100℃～700℃之间，加热时间为0.1h～20h；所用含硫气体中硫元素的质量百分含量大于0.2％，该含量以薄膜表面以上0.0～1.0cm以内实际气体成分在加热后处理过程中的最高值计；最后得到的硫化铁薄膜S与Fe原子数之比在0.8～6.0之间。