水溶液rionx10環(huán)己烷正戊醇反相膠束制備ag

水溶液rionx10環(huán)己烷正戊醇反相膠束制備ag

作為一種高度化學(xué)穩(wěn)定的窄帶導(dǎo)線材料，ag2s作為一種廣泛用于光電池、光束元件、紅外檢測器、速度離子絲、其他制造業(yè)的材料，眾所周知，當(dāng)固體材料的大小小于納米時(shí)，由于較大的比表面和體積效應(yīng)，它顯示出與傳統(tǒng)體相材料不同的特殊性能。一般來說，由于難以將材料轉(zhuǎn)化為塊，因此很難制備。合成最成功的方法是反相束法和溶膠凝膠法。到目前為止，已經(jīng)報(bào)告了上述兩種方法是可以合成的ag2s納米顆粒。在這項(xiàng)工作中，使用水（溶液）/titonx-100環(huán)的烷和正戊醇反相束體系制作不同大小的ag2s納米晶體。其中，合成直徑為50100nm，長度為2,0,3,5m，長徑為20.70cm。對于不同形狀的ag2s納米而言，反應(yīng)物濃度0.0=[h]、表面活性劑（物質(zhì)濃度），以及不同形式ag2s納米顆粒的反應(yīng)條件。為控制和合成半納米材料的形狀提供了另一種方式。1實(shí)驗(yàn)部分1.1tri能力公量儀試劑:辛基酚聚氧乙烯AgNO3,Na2S,環(huán)己烷,正戊醇(分析純,北京化工廠),TritonX-100(辛基酚聚氧乙烯(9)醚)(分析純,上海化學(xué)試劑采購供應(yīng)站),實(shí)驗(yàn)中均采用去離子水.日本日立Hitachi-800型透射電子顯微鏡.1.2u3000na2s-1,3.2正戊醇-1,3.5-100.3.4%.3-硫-2-硫基雙環(huán)[2.2.0.8mol/3.2.5]圖1,3.2A液:1mLAgNO3(0.1mol·L-1),3mLTritonX-100,30mL環(huán)已烷和1mL正戊醇,機(jī)械攪拌15min(3000r/min),混合均勻.B液:1mLNa2S(0.1～0.8mol·L-1),3mLTritonX-100,30mL環(huán)己烷和1mL正戊醇,機(jī)械攪拌15min(3000r/min),混合均勻.1.3納米ag2s的制備將A液與B液混和并輕微攪拌10min,所得沉淀陳化24h.若縮短攪拌和陳化時(shí)間,得到的是Ag2S納米顆粒.1.4征服征服取陳化后的溶液數(shù)滴,點(diǎn)樣于銅網(wǎng)上進(jìn)行TEM觀察及ED分析.2反相膠束的影響反相膠束也被稱為反膠束微反應(yīng)器,又由于膠束在一定條件下具有穩(wěn)定、小尺寸的特性,即使破裂后仍能重新組合,這種類似于生物細(xì)胞自組織性、自復(fù)制性的一些功能,因此又被稱為智能微反應(yīng)器.反相膠束的液滴稱為“水池”,其大小可控制在幾納米到幾十納米之間,尺度小且彼此分離,是理想的反應(yīng)場所.反相膠束中納米物質(zhì)的形成過程一般包括化學(xué)反應(yīng)階段、成核階段和晶核生長階段,影響上述三個(gè)階段的因素有:反相膠束的含水量ω0、反應(yīng)物的濃度、陳化時(shí)間、表面活性劑結(jié)構(gòu)及濃度、助表面活性劑、溫度等.本文就前三個(gè)影響因素進(jìn)行了較為深入的研究.2.1ag2s納米棒及納米粒子的比例保持TritonX-100/環(huán)已烷/正戊醇體積比不變、反應(yīng)物濃度及濃度比為[Ag+]∶[S2-]=0.1mol·L-1∶0.6mol·L-1=1∶6、陳化時(shí)間及溫度一定,只改變加入的水溶液體積,得到了不同ω0值下的Ag2S納米晶(圖1).由圖1(A)看出,ω0=5時(shí)合成的Ag2S納米晶為球形,直徑約250nm;圖1(B),ω0=10時(shí)合成出了Ag2S納米棒,直徑約80nm,長平均約3μm,但同時(shí)亦有粒子存在,研究結(jié)果顯示在最優(yōu)的條件下,合成出的Ag2S納米棒和納米粒子的比例可以達(dá)到6∶4,一般條件下合成出的Ag2S納米棒和納米粒子的比例在4∶6～5∶5之間;圖1(C),ω0=15時(shí)又為球形Ag2S納米晶,直徑約100nm;圖1(D),ω0=20,產(chǎn)物為尺寸很大的薄片.結(jié)果顯示,ω0的變化對合成Ag2S納米晶的形貌、尺寸有很大影響.這是因?yàn)棣?值的變化,顯著影響了反相膠束“水池”的大小,由于反應(yīng)是在“水池”中進(jìn)行的,因而“水池”的大小直接決定了所生成的納米物質(zhì)的尺寸,另外,ω0的變化也影響了反相膠束界面膜的強(qiáng)度,隨著ω0的增大,界面膜強(qiáng)度變小,使得反膠束之間碰撞時(shí)界面膜容易破裂,導(dǎo)致不同水核中的納米物質(zhì)發(fā)生聚結(jié),使得納米物質(zhì)的粒徑變大且分布難以控制.但對于不同的反應(yīng)體系,在一定的ω0變化范圍以內(nèi),所得產(chǎn)物并不一定與“水池”半徑成正比,可能會(huì)呈現(xiàn)正相關(guān)或負(fù)相關(guān).2.2[ag+]濃度對ag2s納米晶形貌、尺寸的影響保持n(TritonX-100)/n(環(huán)已烷)/n(正戊醇)物質(zhì)的量比和水溶液體積不變、陳化時(shí)間及溫度一定,ω0=10時(shí),改變反應(yīng)物濃度和濃度比,所得Ag2S納米晶如圖2所示.比較圖2(E)與圖1(B),發(fā)現(xiàn)在ω0及濃度比均相同時(shí),反應(yīng)物濃度降低一倍,得到的是梭形片狀A(yù)g2S納米晶,長度約為500nm.當(dāng)[Ag+]濃度增大一倍為0.10mol·L-1,同時(shí)[S2-]增大到0.40mol·L-1,濃度比為1∶4時(shí)所得Ag2S納米晶變?yōu)樗笮伟?圖2(D)),其尺寸明顯向長度方向增長,長約2μm.保持[Ag+]濃度0.10mol·L-1不變,增大[S2-]濃度為0.80mol·L-1,濃度比為1∶8時(shí)得到球形Ag2S的納米晶(圖2(F)),直徑約為200nm.保持[S2-]濃度0.40mol·L-1不變,增大[Ag+]濃度為0.15mol·L-1,0.20mol·L-1,濃度比分別為1∶2.7,1∶2,得到了不規(guī)則的Ag2S納米顆粒和彎曲長線形Ag2S納米晶,顆粒的尺寸約為70nm×70nm(圖2(C)),長線直徑100nm、長約10μm(圖2(A)),將長線局部放大得到圖2(B),觀察圖2(B)發(fā)現(xiàn)Ag2S納米線是由Ag2S納米粒子組裝而成的.綜上所述,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)ω0一定,即反相膠束“水池”的大小一定,同時(shí)保持陳化時(shí)間、溫度一定,合成Ag2S納米晶的形貌、尺寸主要受反應(yīng)物濃度及濃度比的影響.2.3納米棒的陳化及晶化在ω0=10,[Ag+]∶[S2-]=0.10mol·L-1∶0.60mol·L-1=1∶6條件下合成Ag2S納米晶,陳化時(shí)間分別為4h,12h,24h,用TEM可以觀察到Ag2S由納米顆粒形成納米棒的過程.將合成出的Ag2S納米棒繼續(xù)陳化至24d,TEM結(jié)果見圖3,將圖3(A)與圖1(B)進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)Ag2S納米棒局部發(fā)生了有序排列,這一結(jié)果顯示了反相膠束具有一定的自組織性和自復(fù)制性,另外,比較兩者的衍射圖,可以看出陳化后的Ag2S納米棒晶化更好.因此,一定的陳化時(shí)間有助于Ag2S納米晶的晶化、生長,同時(shí)通過膠束界面的相互作用還可發(fā)揮智能反應(yīng)器自組織性及自復(fù)制性等的功能.3半導(dǎo)體ag2s納米棒的合成實(shí)驗(yàn)表明,在水(溶液)/TritonX-100/環(huán)已烷/