[发明专利]一种具有中空微反应腔结构的半导体基异质纳米晶及其制备方法

摘要

本发明提供了一种具有中空微反应腔结构的半导体基异质纳米晶及其制备方法。利用Na2S水溶液原位将实心的Cu2O纳米晶部分硫化或将实心的Au@Cu2O核壳纳米晶的Cu2O壳层硫化，使实心Cu2O纳米晶或Au@Cu2O核壳纳米晶，转变为具有中空微反应腔结构的Cu2O/Cu2S或Au/Cu2S异质纳米晶并形貌保持；再利用阳离子反应将Cu2S外层转化为其他硫族半导体，获得具有中空微反应腔结构的半导体基异质纳米晶，其中微腔内核为Cu2O或Au纳米晶，外层为硫化物半导体，优选为CdS、ZnS、Cu2S、SnS。本发明方法简单，内核和外层材料组成、形貌可调，为异相催化、催化有机合成、药物缓释等提供微反应腔。

主权项

一种具有中空微反应腔结构的半导体基异质纳米晶的制备方法，所述制备方法包括以下步骤中的(1)或者(1)、(2)：步骤(1)：制备具有可控形貌的实心的Cu2O纳米晶颗粒或实心的Au@Cu2O核壳纳米晶颗粒，并将其分散到一定体积的甲醇的水溶液中，通过加入一定浓度的Na2S水溶液，在一定温度下搅拌一定时间，原位将具有可控形貌的实心的Cu2O纳米晶部分硫化，或者将实心的Au@Cu2O核壳纳米晶中的Cu2O壳层硫化，使实心的Cu2O纳米晶或Au@Cu2O核壳纳米晶，原位并保持整体形貌的前提下，转变为具有中空微反应腔结构的Cu2O/Cu2S或Au/Cu2S异质纳米晶；步骤(2)：对所述具有中空微反应腔结构的Cu2O/Cu2S或Au/Cu2S异质纳米晶颗粒，根据阳离子的化学反应活性，利用阳离子化学反应将Cu2S外层转化为其他硫化物半导体，获得具有中空微反应腔结构的半导体基异质纳米晶；其中，所述实心的Cu2O纳米晶可以为任意形貌，从属为实心的Cu2O八面体纳米晶颗粒或实心的Cu2O立方体纳米晶颗粒，所述硫化反应为将所述实心的Cu2O纳米晶或实心的Au@Cu2O核壳纳米晶颗粒分散到甲醇水溶液中，然后与浓度为0.1mol/L的Na2S水溶液形成混合液，将所述混合液在25℃下搅拌10秒后，立即在5000转/分钟的转速下离心浓缩10分钟，将沉淀分散到无水甲醇中，获得具有中空微反应腔结构的Cu2O/Cu2S或Au/Cu2S异质纳米晶颗粒溶胶。