Se籠狀核殼納米結構的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是一種核殼納米復合材料技術領域的制備方法，具體是一種金/砸化銅籠狀核殼納米結構的制備方法。
【背景技術】
[0002]金屬/半導體異質結納米材料由于其在基礎科研中的重要性及在科技中巨大的潛在應用前景而受到特別的關注和重視。金屬/半導體異質結納米晶不僅能保持金屬和半導體納米材料獨特的性質，而且由于金屬與半導體的相互耦合作用還可以產生新的性質。因為金屬/半導體異質結構的存在可以有效地控制電子、空穴和各種激子的傳輸，從而使其具有新穎的電學性質、光學性質、界面性質、熱電特性和熒光性質。如金屬和半導體界面存在的肖特基勢皇可以有效地阻止電子和空穴的復合，從而明顯的增強半導體材料的光催化效率，另外可以擴展光吸收波長的范圍，因此可更有效地利用太陽能。
[0003]到目前為止，科學家們可以制備出具有不同結構、尺寸和形貌的金屬或者半導體納米材料，也有少數科學家成功的制備了金屬/半導體復合納米材料。然而，合成具有金屬/半導體異質結構的納米材料仍然具有很大的挑戰性。目前，多種方法可以制備金屬/半導體異質結納米材料，例如，化學氣相沉積法、熱蒸發沉積法、基底法、模板法、自組裝法、液相法等。
[0004]近年來，核/殼型金屬/半導體異質結納米材料的合成取得了很大的進展，如科學家通過濕化學方法成功的制備了AuOPbS [Jongsoo Lee , Elena V.Shevchenko andDmitri V.Talapin，Au-PbS core-shelI nanocrystals: Plasmonic absorpt1nenhancement and electrical doping via intra-particle charge transfer.J.Am.Chem.Soc.2008， 130， 9673-9675.],AuOZnS [ffeita Chen, Yinkai Linj TingtingYang, Yingchih Pu and Yungjung Hsu, Au/ZnS core/shell nanocrystals as anefficient anode photocatalyst in direct methanol fuel cells.Chem Commun.2013，49，8486-8488.]、AuOCdS [Tingting Yang, ffeita Chen, Yungjung Hsu,Kunghwa Wei， Taiyuan Lin， and Taiwei Lin， Interfacial charge carrier dynamicsin core-shelI Au-CdS nanocrystals.J.Phys.Chem.C.2010，114，11414-11420.]、Au@Ti02 [Jiang Du, Jian Qi, Dan Wang and Zhiyong Tang , Facilesynthesis of Au@Ti02 core-shell hollow spheres for dye-sensitized solar cellswith remarkably improved efficiency.Energy Environ.Sc1.2012，5，6914-6918.]和Au@Cu20 [Li Zhang, Douglas A.Blom and Hui Wang, A11-CU2O core-shellnanoparticles: A hybrid metal — semiconductor heteronanostructure withgeometrically tunable optical properties.Chem.Mater.2011，23，4587-459.]等核/殼型異質結納米材料。而據我們所知，有關金/砸化銅異質結構的合成及其相關應用至今只有一篇文章報道[Xin Liuj Changho Lee , ffingcheung Law, Au-Cu2-xSeheterodimer nanoparticles with broad localized surface plasmon resonance ascontrast agents for deep tissue imaging.Nano Lett.2013, 13，4333-4339.]。該文章采用的方法是種子生長法，得到了一種Au-Cu2-xSe納米二聚體，而我們采用模板犧牲法制備了一種Au@Cu2-xSe籠狀核殼結構。
【發明內容】
[0005]由于金屬與半導體之間的界面能比較大，使得半導體傾向于自生成核而不是附著在金屬納米顆粒上成核，導致半導體不能均勾地包裹在金屬納米顆粒表面。因此，金屬-半導體復合物核殼納米結構的精確可控合成仍然面臨很大挑戰。而本發明基于現有技術存在的不足提供一種金/砸化銅籠狀核殼納米結構的制備方法;本發明以模板犧牲法為主要手段，成功合成了形態規則、分散均勻、粒度均一的金/砸化銅籠狀核殼納米結構，優點在于容易操作，重復性好、產量高、環保高效。
[0006]本發明采用以下技術方案:一種Au@Cu2-xSe籠狀核殼納米結構的制備方法，步驟如下:
(1)將一定量的氯金酸水溶液加熱到沸騰，隨后加入檸檬酸鈉水溶液，磁力攪拌下反應一段時間，之后進行離心處理，再分散到水中，制成金膠體溶液；
(2)向CuSO4溶液中加入PVP(聚乙烯吡咯烷酮)，磁力攪拌使其溶解，隨后加入一定量的金膠體溶液，最后依次加入NaOH溶液和AA(抗壞血酸)溶液，反應一段時間，之后進行離心處理，再分散到水中，得到Au@Cu-20核殼納米膠體；
(3)將一定量的砸粉加入到NaOH溶液中，進行超聲分散，隨后加入KBH4，攪拌一段時間，作為砸源；
(4)將制備好的砸源加入到水中，隨后加入Au@Cu-20核殼納米膠體，進行反應，將得到的混合液體進行離心處理，所得黑色固體再分別用水和乙醇洗滌，然后真空干燥，最后得到AuOCu2-xSe籠狀核殼納米結構材料。
【附圖說明】
[0007]圖1是實施例1中Au@Cu2—xSe籠狀核殼納米結構的X射線衍射分析圖(XRD);
圖2是實施例1中AuOCu2-xSe籠狀核殼納米結構的掃描電子顯微圖(SEM);
圖3是實施例2中AuOCu2-xSe籠狀核殼納米結構的掃描電子顯微圖(SEM);
圖4是實施例3中AuOCu2-xSe籠狀核殼納米結構的掃描電子顯微圖(SEM)。
【具體實施方式】
[0008]下面結合實施例對本發明進行詳細說明，以使本領域技術人員更好地理解本發明，但本發明并不局限于以下實施例。
[0009]實施例1
Au@Cu2-xSe籠狀核殼納米結構合成的具體步驟:
(1)將100ml氯金酸水溶液(0.01 wt %)加熱到沸騰，隨后加入0.7 ml檸檬酸鈉水溶液(I wt %)，磁力攪拌下反應25 min，之