[发明专利]一种制备硫化铜纳米纤维的方法

说明书

本发明涉及一种制备硫化铜纳米纤维的方法，属于纳米材料制备技术领域。本发明包括四个步骤：(1)配制纺丝液；(2)采用静电纺丝技术制备PVP/Cu(NO₃)₂复合纳米纤维；(3)将所制备的PVP/Cu(NO₃)₂复合纳米纤维进行热处理，得到CuO纳米纤维；(4)以硫磺为硫化试剂，将CuO纳米纤维进行硫化处理，得到Cu_7.2S₄纳米纤维，属于立方晶系，直径为103.40±12.95nm，长度大于50μm，具有重要的应用价值。本发明的制备方法简单易行，可以批量生产，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，具体说涉及一种制备硫化铜纳米纤维的方法。

背景技术

纳米纤维是指在材料的三维空间尺度上有两维处于纳米尺度的线状材料，通常径向尺度为纳米量级，而长度则较大。由于纳米纤维的径向尺度小到纳米量级，显示出一系列特性，最突出的是比表面积大，从而其表面能和活性增大，进而产生小尺寸效应、表面或界面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等，并因此表现出一系列化学、物理(热、光、声、电、磁等)方面的特异性。在现有技术中，有很多制备纳米纤维的方法，例如抽丝法、模板合成法、分相法、水热法以及自组装法等。此外，还有电弧蒸发法，激光高温烧灼法，化合物热解法，这三种方法实际上都是在高温下使化合物(或单质)蒸发后，经热解(或直接冷凝)制得纳米纤维或纳米管，从本质上来说，都属于化合物蒸汽沉积法。

硫化铜Cu_7.2S₄在近红外区有很强的吸收，能有效的将近红外光转换成热，并能有效的杀死癌细胞，可应用于癌症的光热消融治疗。目前，人们已经采用高温溶液反应和高温溶液回流法制备了Cu_7.2S₄纳米晶和纳米线，未见Cu_7.2S₄纳米纤维制备的报道。

专利号为1975504的美国专利公开了一项有关静电纺丝方法(electrospinning)的技术方案，该方法是制备连续的、具有宏观长度的微纳米纤维的一种有效方法，由Formhals于1934年首先提出。这一方法主要用来制备高分子纳米纤维，其特征是使带电的高分子溶液或熔体在静电场中受静电力的牵引而由喷嘴喷出，投向对面的接收屏，从而实现拉丝，然后，在常温下溶剂蒸发，或者熔体冷却到常温而固化，得到微纳米纤维。近10年来，在无机纤维制备技术领域出现了采用静电纺丝方法制备无机化合物如氧化物纳米纤维的技术方案，所述的氧化物包括TiO₂、ZrO₂、Y₂O₃、Y₂O₃:RE³⁺(RE³⁺＝Eu³⁺、Tb³⁺、Er³⁺、Yb³⁺/Er³⁺)、NiO、Co₃O₄、Mn₂O₃、Mn₃O₄、CuO、SiO₂、Al₂O₃、ZnO、Nb₂O₅、MoO₃、CeO₂、LaMO₃(M＝Fe、Cr、Mn、Co、Ni、Al)、Y₃Al₅O₁₂、La₂Zr₂O₇等金属氧化物和金属复合氧化物。目前，未见采用静电纺丝技术制备Cu_7.2S₄纳米纤维的相关报道。