[发明专利]铋掺杂的金属硫化物纳米花及其制备方法

权利要求书

1.铋掺杂的金属硫化物纳米花的制备方法，其特征是：将同时含有修饰剂、中间体粒子和四水硫代钼酸铵的溶液体系进行溶剂热反应制得铋掺杂的金属硫化物纳米花；

中间体粒子是通过将A溶液和B溶液混合生成的，A溶液主要由BiCl₃、MnCl₂·4H₂O和去离子水组成，B溶液主要由K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O、柠檬酸和去离子水组成；

所述修饰剂为聚乙二醇、聚乙烯亚胺、聚赖氨酸、壳聚糖、透明质酸钠或海藻酸钠，所述修饰剂的相对分子质量为1000～10000；

铋掺杂的金属硫化物纳米花的制备方法具体步骤如下：

(1)将BiCl₃与MnCl₂·4H₂O共同溶解于去离子水中，形成A溶液；将K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O与柠檬酸共同溶解于去离子水中，形成B溶液；其中，A溶液的质量浓度为10～15mg/mL，BiCl₃与MnCl₂·4H₂O的摩尔比为0.9～1.1:0.9～1.1；B溶液的质量浓度为10～15mg/mL，K₄[Fe(CN)₆]·3H₂O与柠檬酸的摩尔比为0.9～1.1:0.9～1.1；

(2)将B溶液逐滴加入A溶液中，保持温度并剧烈搅拌，溶液颜色逐渐变为亮绿色后，自然冷却至室温，清洗，收集中间体粒子并干燥，其中剧烈搅拌的搅拌速度为600rpm以上；

(3)将质量比为2.5～3.5:0.8～1.2:0.8～1.2的中间体粒子、四水硫代钼酸铵和修饰剂共同溶解于DMF、DMA、乙二醇、二甲亚砜或N,N-二甲基苯胺中形成所述溶液体系，并进行超声处理；

(4)进行溶剂热反应生成铋掺杂的金属硫化物纳米花；

(5)清洗，收集铋掺杂的金属硫化物纳米花并干燥。

2.根据权利要求1所述的铋掺杂的金属硫化物纳米花的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，逐滴加入之前，将A溶液和B溶液加热到50～80℃，并对A溶液和B溶液进行磁力搅拌。

3.根据权利要求1所述的铋掺杂的金属硫化物纳米花的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，溶液体系的质量浓度为1.5～2.5mg/mL；超声处理的频率为20～50kHz，时间为5～15min。

4.根据权利要求1所述的铋掺杂的金属硫化物纳米花的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，溶剂热反应条件：温度为210～240℃，时间为6～16h。

5.根据权利要求1所述的铋掺杂的金属硫化物纳米花的制备方法，其特征在于，步骤(2)和步骤(5)中，清洗是指先用乙醇清洗3次，再用去离子水清洗3次，直至离心后的上清液为无色澄清状态；收集采用离心收集的方式，离心转速为8000～12000rpm，离心时间为10～20min；干燥是指在温度为50～70℃且真空度为5～100Pa的条件下真空干燥24～48h。

6.采用如权利要求1～5任一项所述的铋掺杂的金属硫化物纳米花的制备方法制得的铋掺杂的金属硫化物纳米花，其特征是：为纳米片之间相互缠绕和扭结形成的纳米花状结构，纳米片是单质铋、硫化铋、硫化锰、硫化亚铁和硫化钼通过二维结构上的相互取代和镶嵌得到的掺杂型金属硫化物纳米片。

7.根据权利要求6所述的铋掺杂的金属硫化物纳米花，其特征在于，纳米花的表面包裹有修饰剂，二者通过静电和物理吸附作用连接；铋掺杂的金属硫化物纳米花中各金属元素的含量比Bi:Fe:Mn:Mo为3.5～4.0:1.5～1.8:0.8～1.2:0.8～1.2；铋掺杂的金属硫化物纳米花的光热转换效率为50％～55％，对DOX的负载率为89％～92％，粒径为100～140nm。