專利名稱：一種硒化鋅納米球的合成方法
技術領域：
一種硒化鋅納米球的合成方法屬于一種重要的半導體材料的合成領域。
背景技術：
硒化鋅是屬于II-VI族半導體材料，其能帶結構為直接躍遷型，主要用在光電器件流域.其寬 禁帶得能帶結構使得硒化鋅是重要的藍-綠光半導體器件材料，可應用于藍光發光管和電注入 藍光激光器。納米尺寸的半導體硒化鋅則因其尺寸效應,會呈現一些新穎的物理性質.因此，合 成硒化鋅納米球無論在學術研究還是在應用方面，均具有重要意義。該專利報道一種合成硒 化鋅納米球的方法是利用有機分子——硒吩(C4H4Se)為原料之一參與反應實現的。這為研究 半導體硒化鋅性質和實際用途提供了新的合成方法和新材料。
經檢索，現有技術中有15項關于硒化鐸的專利報道,其中有6項關于硒化鋅量子點或粉 體的專利
(1) "一種微米級硒化鋅空心球的合成方法"(申請人清華大學，發明人李亞棟;彭卿; 董亞杰；申請號李亞棟;彭卿;董亞杰)，該發明報道一種微米級硒化鋅空心球的合成方法，
該方法原料價廉易得，設備簡單，易于實現控制，工藝重復性好，產品質量穩定，操作安全 可靠，它提供了組裝光子晶體等功能材料所必需的結構單元，可應用在生物標記，熒光，電
子等領域。
(2) "—種由二氧化硒合成硒化鎘或硒化鋅量子點的方法"(申請人合肥工業大學，
發明人張忠平;蔣陽;王春;李國華；申請號200710193410.2)，該發明報道一種由二 氧化硒合成硒化鎘或硒化鋅量子點的方法，本方法完全不用烷基膦和其他對環境有害的溶劑 和表面活性劑，且能得到尺寸分布較窄的高質量的量子點。
(3) " ^巾硒前驅液及其制備硒化鎘或硒化鋅量子點的方法"(申請人合肥工業大學，
發明人蔣陽;王春;張忠平;李國華；申請號200710193409.X)，該發明報道一種得到 尺寸較窄的高質量的硒化鎘量子點。
(4) " 一種硒化鋅(ZnSe)粉末材料的制備方法"(申請人西安交通大學，發明人吳洪才；申請號03134430.5)，該發明報道一種硒化鋅(ZnSe)粉末材料的制備方法，該材
料是一種具有國防應用價值的重要的光電材料。
(5)"微波輔助快速合成硒化鋅熒光量子點的方法"(申請人上海交通大學，發明人: 任吉存;錢惠鋒；申請號200510024938.8)，該發明報道一種微波輔助快速合成曬化鋅 熒光量子點的方法，本發明的方法操作簡單，條件溫和，成本低，合成速度快，合成產物ZnSe 量子點具有水溶性好，穩定性好，熒光量子產率高的特點。
(6)"硒化鎘/硒化鋅/^化鋅雙殼層結構量子點的合成方法"(申請人武漢f迪凱生物技 術有限公司，發明人劉祖黎；夏星；杜桂煥；李岳彬；陳海生；周弦；申請 號200710053094.9)，該發明報道一種硒化鎘/硒化鋅/硫化鋅(CdSe/ZnSe/ZnS)雙殼層 量子點的合成方法。所得的材料可用于發光器件及生物分子熒光標記等領域。
發明內容
本發明的目的在于提供一種簡便制備硒化鋅納米球的溶劑熱合成方法。本發明合成方法 中所用原料易得，T藝簡便。
本發明提出的一種硒化鋅納米球的合成方法，其特征在于，該方法按如下歩驟進行
(1) 以氯化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺((:6115>^2)為原料，在室溫下，配制包括氯 化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(ZnCl2)、濃度范圍 為1~10亳摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度范圍為1~4毫摩爾/40毫升；
(2) 將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在240。 28(TC溫 度下加熱5~24小時；
(3) 將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后 再用lMHC處理0.5h，去離子水洗兩次；接著用濃堿(20MNaOH)處理2h，去離子水洗四 次；最后再用無水乙醇洗一次，之后將收集到的樣品然后放入干燥箱(60°C)中進行干燥6 小時，即得到硒化鋅納米球。
圖l(a)為實施例1的掃描電子顯微鏡照片 圖2(a)為實施例2的掃描電子顯微鏡照片 圖3(a)為實施例3的掃描電子顯微鏡照片 圖4(a)為實施例4的掃描電子顯微鏡照片 圖5(a)為實施例5的掃描電子顯微鏡照片 圖6(a)為實施例6的掃描電子顯微鏡照片
，圖l(b)為實施例l的X-射線衍射圖。 ，圖2(b)為實施例2的X-射線衍射圖。 ，圖3(b)為實施例3的X-射線衍射圖。 ，圖4(b)為實施例4的X-射線衍射圖。 ，圖5(b)為實施例5的X-射線衍射圖。 ，圖6(b)為實施例6的X-射線衍射圖。
具體實施例方式
以下通過具體實施例對本發明進一步加以說明。 實施例1:
——以氯化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺(C6HsNH2)為原料，在室溫下，配制包括氯 化鋅(ZnCb)、、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(ZnCl2)濃度為1 毫摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度為1毫摩爾/40毫升。
——將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在240°C溫度下加 熱5小時。
——將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后 再用lMHC處理0.5h，去離子水洗兩次；接著用濃堿(20MNaOH)處理2h，去離子水洗四 次；最后再用無水乙醇洗一次。之后將收集到的樣品然后放入干燥箱(60°C)中進行丁燥6 小時，即得到硒化鋅納米球。由掃描電鏡(圖la)觀察顆粒直徑200nm;由X-射線(圖lb)分析為純 的硒化鋅。
實施例2:
——以氯化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺(0^5^12)為原料，在室溫下，配制包括氯 化鋅(ZnCl2)、、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(ZnCl2)濃度為5 毫摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度為1毫摩爾/40毫升。
——將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在260。C溫度下加 熱5小時。
——將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后 再用lMHC處理0.5h,去離子水洗兩次；接著用濃堿(20MNaOH)處理2h，去離子水洗四 次；最后再用無水乙醇洗一次。之后將收集到的樣品然后放入干燥箱(60°C)中進行干燥6 小時，即得到硒化鋅納米球。由掃描電鏡(圖2a)觀察顆粒直徑M0-600nm;由X-射線(圖2b)分析 為純的硒化鋅。
實施例3:
——以氯化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺(C6H5NH2)為原料，在室溫下，配制包括氯 化鋅(ZnCl2)、、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(ZnCl2)濃度為1 毫摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度為1毫摩爾/40毫升。——將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在280° C溫度下加 熱5小時。
——將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后 再用lMHC處理0.5h，去離子水洗兩次；接著用濃堿(20MNaOH)處理2h，去離子水洗四 次；最后再用無水乙醇洗一次。之后將收集到的樣品然后放入干燥箱(60°C)中進行干燥6 小時，即得到硒化鋅納米球。由掃描電鏡(圖3a)觀察顆粒直徑200-300nm;由X-射線(圖3b)分析 為純的硒化鋅。
實施例4:
——以氯化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺(QH5NH2)為原料，在室溫下，配制包括氯 化鋅(ZnCl2)、、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(ZnCl2)濃度為10 毫摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度為1毫摩爾/40毫升。
——將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在240° C溫度下加 熱5小時。
——將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后 再用lMHC處理0.5h，去離子水洗兩次；接著用濃堿(20MNaOH)處理2h，去離子水洗四 次最后再用無水乙醇洗一次。之后將收集到的樣品然后放入干燥箱(60°C)中進行干燥6 小時，即得到硒化鋅納米球。由掃描電鏡(圖4a)觀察顆粒直徑約250nm;由X-射線(圖4b)分析為 純的硒化鋅。
實施例5:
——以氯化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺((:6115^12)為原料，在室溫下，配制包括氯 化鋅(ZnCl2)、、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(ZnCl2)濃度為1 毫摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度為1毫摩爾/40毫升。
——將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在240。C溫度下加 熱24小時。
——將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后 再用lMHC處理0.5h,去離子水洗兩次；接著用濃堿(20MNaOH)處理2h，去離子水洗四 次；最后再用無水乙醇洗一次。之后將收集到的樣品然后放入千燥箱(60°C)中進行干燥6 小時，即得到曬化鋅納米球。由掃描電鏡(圖5a)觀察顆粒直徑100-300nm;由X-射線(圖5b)分析
為純的硒化鋅。實施例6:
——以氯化鋅(ZnCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺((:6115>1112)為原料，在室溫下，配制包括氯 化鋅(ZnCl2)、、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(ZnCl2)濃度為4 毫摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度為4毫摩爾/40毫升。
——將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在240。C溫度下加 熱5小曰寸。
——將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后 再用lMHC處理0.5h，去離子水洗兩次；接著用濃堿(20MNaOH)處理2h，去離子水洗四 次；最后再用無水乙醇洗一次。之后將收集到的樣品然后放入干燥箱(60°C)中進行干燥6 小時，即得到硒化鋅納米球。由掃描電鏡(圖6a)觀察顆粒直徑200-300nm;由X-射線(圖6b)分析
為純的硒化鋅。
權利要求
1、一種硒化鋅納米球的合成方法，其特征在于，該方法按如下步驟進行(1)以氯化鋅(znCl2)、硒吩(C4H4Se)、苯胺(C6H5NH2)為原料，在室溫下，配制包括氯化鋅(znCl2)、硒吩(C4H4Se)的苯胺混合液，作為反應起始液，其中氯化鋅(znCl2)、濃度范圍為1～10毫摩爾/40毫升，硒吩(C4H4Se)濃度范圍為1～4毫摩爾/40毫升；(2)將所述混合溶液放置于一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在240°～280℃溫度下加熱5～24小時；(3)將反應后得到的沉淀物首先用去離子水和無水乙醇交替洗滌，洗滌兩個循環；然后再用1M HC處理0.5h，去離子水洗兩次；接著用濃堿(20M NaOH)處理2h，去離子水洗四次；最后再用無水乙醇洗一次，之后將收集到的樣品然后放入干燥箱(60℃)中進行干燥6小時，即得到硒化鋅納米球。
全文摘要
本發明涉及一種硒化鋅納米球的合成方法，屬于半導體納米材料制備技術領域。該方法是以氯化鋅(ZnCl<sub>2</sub>)、硒吩(C<sub>4</sub>H<sub>4</sub>Se)、苯胺(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>NH<sub>2</sub>)為原料，在室溫下，配制包括氯化鋅(ZnCl<sub>2</sub>)、硒吩(C<sub>4</sub>H<sub>4</sub>Se)的苯胺(C<sub>6</sub>H<sub>5</sub>NH<sub>2</sub>)的混合液，作為反應起始液。將該反應起始液放置一個聚四氟乙烯內襯的不銹鋼反應釜內，在240°～280℃溫度下加熱5～24小時，即可得到硒化鋅納米球。該方法合成的硒化鋅納米球是利用有機分子—硒吩(C<sub>4</sub>H<sub>4</sub>Se)為原料之一參與反應實現的。這為研究半導體硒化鋅性質和實際用途提供了新的合成方法和新材料。無論在學術研究還是在應用方面，均具有重要的意義。
文檔編號B82B3/00GK101580232SQ20091008694
公開日2009年11月18日 申請日期2009年6月12日 優先權日2009年6月12日
發明者劉開宇, 曹化強, 肖育江 申請人:清華大學