[发明专利]一种六方结构碳硒化合物及其制备方法

说明书

本发明涉及新材料合成技术领域，具体涉及一种六方结构碳硒化合物及其制备方法，包括以下步骤：将10～20重量份的微米级的石墨粉或金刚石粉，与70～90重量份的微米级的硒粉混合球磨，得到均匀混合粉末；将混合粉末压制成胚件；将胚件在9.6～12.5GPa的压强下进行高温烧结10～7200s，烧结温度为1800～2300℃，冷却，得到六方结构碳硒化合物。本发明制得的六方结构碳硒化合物仅含有硒、碳两种元素，且两种元素的原子比为1:1，碳硒化合物晶体结构为六方结构，空间群为P‑6m2，在室温条件下具有良好的抗氧化性，可以作为很好的金刚石触媒，对促进高品质、特殊性质的金刚石新材料的发展研究具有重要意义。

技术领域

本发明涉及新材料合成技术领域，具体涉及一种六方结构碳硒化合物及其制备方法。

背景技术

目前常见的硒-碳化合物只有二硒化碳(CSe₂)一种化合物。二硒化碳在常温常压下是一种有刺激性气味的黄色液体，通常由硒化氢和四氯化碳反应制得。在0.5GPa,100℃的条件下，液态的CSe₂可形成黑色的高度无序化的固体二硒化碳聚合物(CSe₂)_x，是一种带隙宽度约为2eV的半导体材料。但是现有文献资料中除了二硒化碳之外没有公开其他种类硒-碳化合物。

为此，本发明提供一种制备工艺简单，制备便捷的六方结构碳硒化合物及其制备方法，成功丰富了硒-碳化合物种类，对促进高品质、特殊性质的金刚石新材料的发展研究具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种六方结构碳硒化合物及其制备方法，由石墨粉或金刚石粉，与硒粉在高温高压下反应制成，制得的六方结构碳硒化合物仅含有硒、碳两种元素，且两种元素的原子比为1:1，碳硒化合物晶体结构为六方结构，空间群为P-6m2，在室温条件下具有良好的抗氧化性，可以作为很好的金刚石触媒，对促进高品质、特殊性质的金刚石新材料的发展研究具有重要意义。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种六方结构碳硒化合物的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10：将10～20重量份的微米级的石墨粉或金刚石粉，与70～90重量份的微米级的硒粉混合球磨，得到均匀混合粉末；

步骤S20：将混合粉末压制成胚件；

步骤S30：将胚件在9.6～12.5GPa的压强下进行高温烧结10～7200s，烧结温度为1800～2300℃，冷却，得到六方结构碳硒化合物。

进一步地，在步骤S10中，所述石墨粉或金刚石粉，与硒粉的摩尔比为1:1。

进一步地，所述石墨粉或金刚石粉的晶粒尺寸为0.2～70μm，所述硒粉的晶粒尺寸为10～70μm。

进一步地，所述石墨粉的晶粒尺寸为5～70μm，所述金刚石粉的晶粒尺寸为0.2～7μm。

进一步地，在步骤S20中，将混合粉末在5～20MPa的压强下成型为胚件。

进一步地，所述混合粉末在室温下成型为胚件。

进一步地，在步骤S30中，胚件的高温烧结时间为100～7200s。

进一步地，在步骤S30中，胚件的高温烧结时间为600～1800s。

一种六方结构碳硒化合物，碳和硒两种元素的原子比为1:1，所述碳硒化合物的晶体结构为六方结构，空间群为P-6m2。

进一步地，由上述制备方法制备而成。