[发明专利]一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料及其制备方法

权利要求书

1.一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料，其特征在于金-硫化铋纳米异质结构光 热转换材料粒径为20nm～200nm，光热转换效率达到15％～30％。

2.如权利要求1所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法，其特 征在于它是按照以下步骤进行的：

一、将铋盐和表面保护剂溶解在溶剂中，在温度为10℃～50℃的水浴中超声混合均匀， 得到反应混合物；

所述的铋盐的质量与表面保护剂的体积比为1g:(2～20)mL；所述的铋盐的质量与溶剂的 体积比为1g:(40～150)mL；

二、将反应混合物利用惰性气体进行脱气，得到脱气后的反应混合物，以升温速率为 2℃/min～20℃/min，将脱气后的反应混合物加热到100℃～250℃，然后在温度为100℃～250 ℃的条件下，向脱气后的反应混合物中加入硫源溶液与金源溶液，反应5min～60min，反应 后冷却至室温，利用有机混合溶剂离心分离并洗涤1次～5次，在温度为20℃～120℃的条件 下真空干燥，得到表面保护剂保护的金-硫化铋纳米材料；

所述的脱气后的反应混合物与硫源溶液的体积比为1:(0.1～1.5)；

所述的硫源溶液与金源溶液的体积比为1:(0.1～2)；

所述的硫源溶液是按以下步骤制备的：将十八烯用氩气脱气1min～10min，再加入硫源， 搅拌均匀，得到硫源溶液；所述的十八烯与硫源的体积比为1:(0.01～0.25)；

所述的金源溶液是按以下步骤制备的：将金源溶于油胺中并脱气，脱气后在温度为40 ℃～80℃的条件下加热，直到溶液变成酒红色，得到金源溶液；所述的金源的质量与油胺的 体积比为1g:(30～200)mL；

三、将表面保护剂保护的金-硫化铋纳米材料溶于氯仿中，然后加入浓度为 150g/L～300g/L的含有水溶性高分子聚合物的水溶液，在温度为30℃～60℃的油浴中搅拌反 应12h～36h，搅拌反应后利用洗涤溶剂离心并洗涤，最后分散水中，得到金-硫化铋纳米异 质结构光热转换材料；

所述的表面保护剂保护的金-硫化铋纳米材料的质量与氯仿的体积比为 1g:(1500～3000)mL；所述的表面保护剂保护的金-硫化铋纳米材料与含有水溶性高分子聚合 物的水溶液的质量比为1:(200～400)。

3.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤一中所述的铋盐为乙酸铋、硝酸铋、碳酸铋、枸橼酸铋和次水杨酸铋中的 一种或其中几种的混合物。

4.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤一中所述的表面保护剂为油胺和油酸中的一种或两种的混合物。

5.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤一中所述的溶剂为十八烯、十六烯、十四烯和四聚丙烯中的一种或其中几 种的混合物。

6.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤二中所述的惰性气体为氩气和氮气中的一种或两种的混合物。

7.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤二中所述的硫源为六甲基二硅硫烷和硫代乙酰胺中的一种或两种的混合 物。

8.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤二中所述的金源为氯金酸、三氯化金和氰化金钾中的一种或其中几种的混 合物。

9.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤二中所述的有机混合溶剂为氯仿与丙酮的混合液，所述的氯仿与丙酮的体 积比为1:(0.5～2)。

10.根据权利要求2所述的一种金-硫化铋纳米异质结构光热转换材料的制备方法， 其特征在于步骤三中所述的洗涤溶剂为乙醇、甲醇、乙二醇和去离子水的一种或其中几种 的混合物。