[发明专利]一种光化学制备纳米硒的方法

说明书

本发明公开了一种光化学制备纳米硒的方法，包括以下步骤：(1)将亚硒酸盐溶液与小分子双酮混匀后在紫外(UV)光源下辐照，制得纳米硒胶体混合液；其中亚硒酸盐和双酮的摩尔浓度比为1:5～15；(2)将胶体混合液离心，去掉上清液，再用超纯水清洗并离心，重复操作三次后，得到胶态纳米硒；经冷冻干燥后制得纳米硒成品；通过上述方法获得的纳米硒粒径范围为30～120nm，呈分散较好的纳米球状颗粒，具有较强的光电流信号，在光电领域有较大的应用价值；本申请提供的制备方法中，UV/双酮法为均相反应，不需要外加表面活性剂等，操作简便；相比于UV/亚硫酸盐(SO₃^2‑)法，效率更高、pH适用范围更广(3.0～8.0)；相比于UV/TiO₂等非均相方法，不需要进行复杂的相分离。

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备，特别是一种光化学制备纳米硒的方法。

背景技术

纳米硒主要有无定形和晶形两种形态，是除了硅和锗之外的重要元素半导体。无定形的纳米硒因其生物活性良好，可以起到拮抗有害重金属、调节免疫、抗癌、抗氧化等重要作用。晶体纳米硒由于其熔点较低(～490K)、光导率高(～8×10⁴S/cm)、化学活性高等优点，在传感器、整流器、曝光元器件、光电池、静电复印等领域应用广泛。因纳米硒应用广泛，其制备方法广受关注。中国专利CN1184776A公开了一种活性红色单质硒的制备方法，经国家医药专家评审和权威机构鉴定，判定其制备的纳米硒为国际首创。目前纳米硒的制备方法多是在有保护剂的条件下，以硒化合物为硒源，使用还原剂将其化合物还原为单质态。如中国专利CN1789113A中，利用超声，在聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮和壳聚糖保护剂的条件下，通过盐酸烃胺或抗坏血酸还原亚硒酸盐或亚硒酸的方法来制备纳米硒；王伟等(参见文献：“纳米硒的制备及其光电性能[J]”,王伟,等.桂林理工大学学报,2016,36:583-591)采用电沉积法制得了含有3种晶系的混晶系纳米硒，呈棒状和莲花状结构,棒状直径约为100nm,长度为3～6μm；Shoeibi Sara等(参见文献：“Biosynthesis of seleniumnanoparticles using Enterococcus faecalis and evaluation of theirantibacterial activities[J].”Sara Shoeibi,Mohammad Mashreghi，J.TraceElem.Med.Biol.2017,39:135-139)利用粪肠球菌生物合成硒纳米粒子，粒径范围为29～195nm，但是该方法生产周期长，微生物培养过程不稳定；Zhang Hui等(参见文献：“Controllable growth of Se nanotubes and nanowires from different solventduring the sonochemical process[J].”Hui Zhang，Deren Yang，XiangyangMa.Materials Letters,2009,63(1):1-4)将硒粉与一定量的肼、氨、醇混合后放置在200℃的高压釜中保持20h，随后辅助超声技术得到外径为300～500nm的纳米管，壁厚为20nm。上述的制备方法中，大部分都是基于水热、声化学、电化学、光催化或微生物的办法，或是借助于表面活性剂的修饰，受高温、高压、催化剂等技术因素限制，整个体系较为复杂，制备过程繁琐，消耗能源多，而且产物可能稳定性不高、粒径分布不均、生物活性低。