一種半導體-磁性復合納米線的制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于納米材料技術領域，涉及一種半導體-磁性復合納米線的制備方法。
【背景技術】
[0002]為了發(fā)展一維納米結(jié)構材料作為納米電子器件或光電器件的復雜納米組件以及擴展納米材料在生物醫(yī)學的應用，需要制備多功能化的納米結(jié)構復合材料根據(jù)應用的需求，人們可以隨意選擇功能各異的結(jié)構單元、設計多種多樣的組合結(jié)構模型。通過將具有特定功能的兩種或兩種以上的納米結(jié)構單元有效地組裝到單一納米結(jié)構材料內(nèi)，可以實現(xiàn)納米組件的優(yōu)異性能以及多元化功能，或者可以產(chǎn)生單個納米基元所不具備的新穎性質(zhì)。作為一種典型的光電半導體材料，納米Cds具有較窄的禁帶寬度凡=2.5ev)，對可見光敏感，在光吸收、光致發(fā)光、光電轉(zhuǎn)換、非線性光學、光催化、生物標記和傳感器等方面有著誘人的應用前景，目前，一維半導體CdS納米結(jié)構被廣泛用于制備非常靈敏的器件，但是整個器件制作過程繁瑣、成功率低，在納米器件制備過程中，難以實現(xiàn)對單根一維Cds納米結(jié)構的方向及其位置的精確控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種半導體-磁性復合納米線的制備方法，解決了現(xiàn)有的技術中過程繁瑣、成功率低，在納米器件制備過程中，難以實現(xiàn)對單根一維Cds納米結(jié)構的方向及其位置的精確控制的。
[0004]本發(fā)明所采用的技術方案是，一種半導體-磁性復合納米線的制備方法，具體按照以下步驟實施:
[0005]一種半導體-磁性復合納米線的制備方法，具體按照以下步驟實施，
[0006]步驟1，均一 CdS納米線的制備；
[0007]步驟2，CdS納米線與Ni納米顆粒的異質(zhì)組裝。
[0008]本發(fā)明的特征還在于，
[0009]其中，步驟I具體按照以下步驟實施:
[0010]步驟1.1，按照摩爾比為1:2?4稱取CdCljP銅試劑，并按照每Immol用量的銅試劑對應10?20mL去離子水的比例量取去離子水；
[0011]步驟1.2，將步驟1.1中稱取的固體放入去離子水中，使他們充分混合均勻，并在室溫下攪拌10?30分鐘，過濾后得到白色產(chǎn)物；
[0012]步驟1.3，將步驟1.2中制得的白色產(chǎn)物在室溫下水洗2?5次后，置于電熱恒溫加熱箱中50?70°C干燥8?10小時；
[0013]步驟1.4，按照質(zhì)量比為1:40?50稱取上述所得白色樣品及乙二胺，將白色樣品和乙二胺置于內(nèi)襯有聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜內(nèi)，在150?180°C恒溫條件下反應20?23小時，反應完畢后，自然冷卻至室溫，將所得產(chǎn)物室溫下進行后處理，即獲得尺度均一的CdS納米線。
[0014]其中，步驟2具體按照如下步驟實施，
[0015]步驟2.1，稱取反應原料，將步驟I中制備得到的CdS納米線、NiCl2.6H20和N2H4.H2O按照質(zhì)量比為1:2?5:4?7的比例稱取，同時按照質(zhì)量比為1:40?60的比例稱取NaOH溶液；
[0016]步驟2.2，配制乙二醇溶液，按照體積比為4?6:1的比例量取乙二醇和蒸餾水，并將他們充分混合均勻；
[0017]步驟2.3，將步驟2.1稱取的CdS納米線、NiCl2.6H20和N2H4.H2O以及NaOH溶液和步驟2.2中配制的乙二醇溶液進行充分的混合，其中乙二醇溶液的用量為每IgCdS納米線對應30?40mL乙二醇溶液；
[0018]步驟2.4，將步驟2.3得到的混合物置于內(nèi)襯聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜內(nèi)室溫下攪拌20?35分鐘，然后封閉擰緊反應釜，在120?150°C條件下恒溫反應10?14小時，
[0019]步驟2.5，將步驟2.4反應完畢后的反應釜自然冷卻至室溫，然后將所得產(chǎn)物在室溫下進行后處理，即制得一維CdS-Ni半導體-磁性復合納米材料。
[0020]其中，步驟1.4中所述的后處理具體步驟為，將產(chǎn)物分別水洗、醇洗I?3次，然后離心分離并在65?80°C干燥6?8小時。
[0021 ] 其中，步驟2.2中的NaOH溶液的濃度為I?1.5M。
[0022]其中，步驟2.5中的后處理的具體步驟為，將產(chǎn)物分別水洗、醇洗2?4次，然后離心分離并在50?65°C干燥11?13小時。
[0023]本發(fā)明的有益效果是，通過將磁性Ni組份修飾到一維半導體Cds納米結(jié)構上，可以利用磁場對其方向和位置方便地進行操縱，可以解決納米材料難以回收等難題，在實際應用方面具有特別重要的意義。
【具體實施方式】
[0024]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明進行詳細說明。
[0025]一種半導體-磁性復合納米線的制備方法，具體按照以下步驟實施，
[0026]步驟1，均一 CdS納米線的制備；具體按照以下步驟實施:
[0027]步驟1.1，按照摩爾比為1:2?4稱取CdCljP銅試劑，并按照每Immol用量的銅試劑對應10?20mL去離子水的比例量取去離子水；
[0028]步驟1.2，將步驟1.1中稱取的固體放入去離子水中，使他們充分混合均勻，并在室溫下攪拌10?30分鐘，過濾后得到白色產(chǎn)物；
[0029]步驟1.3，將步驟1.2中制得的白色產(chǎn)物在室溫下水洗2?5次后，置于電熱恒溫加熱箱中50?70°C干燥8?10小時；
[0030]步驟1.4，按照質(zhì)量比為1:40?50稱取上述所得白色樣品及乙二胺，將白色樣品和乙二胺置于內(nèi)襯有聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜內(nèi)，在150?180°C恒溫條件下反應20?23小時，反應完畢后，自然冷卻至室溫，將所得產(chǎn)物室溫下分別水洗、醇洗I?3次，然后離心分離并在65?80°C干燥6?8小時，即獲得尺度均一的CdS納米線。
[0031]步驟2，CdS納米線與Ni納米顆粒的異質(zhì)組裝，具體按照如下步驟實施，
[0032]步驟2.1，稱取反應原料，將步驟I中制備得到的CdS納米線、NiCl2.6H20和N2H4.H2O按照質(zhì)量比為1:2?5:4?7的比例稱取，同時按照質(zhì)量比為1:40?60的比例稱取NaOH溶液；
[0033]其中，所述的NaOH溶液的濃度為I?1.5M。
[0034]步驟2.2，配制乙二醇溶液，按照體積比為4?6:1的比例量取乙二醇和蒸餾水，并將他們充分混合均勻；
[0035]步驟2.3，將步驟2.1稱取的CdS納米線、NiCl2.6H20和N2H4.H2O以及NaOH溶液和步驟2.2中配制的乙二醇溶液進行充分的混合，其中乙二醇溶液的用量為每IgCdS納米線對應30?40mL乙二醇溶液；
[0036]步驟2.4，將步驟2.3得到的混合物置于內(nèi)襯聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜內(nèi)室溫下攪拌20?35分鐘，然后封閉擰緊反應釜，在120?150°C條件下恒溫反應10?14小時，
[0037]步驟2.5，將步驟2.4反應完畢后的反應釜自然冷卻至室溫，然后將所得產(chǎn)物在室溫下分別水洗、醇洗2?4次，然后離心分離并在50?65°C干燥11?13小時，即制得一維CdS-Ni半導體-磁性復合納米材料。
[0038]本發(fā)明的制備方法制備的一種半導體-磁性復合納米線的制備方法，直徑約為45nm，長度達幾十微米，而且這些納米線均具有非常平滑規(guī)整的外表面。
[0039]實施例1
[0040]一種半導體-磁性復合納米線的制備方法，具體按照以下步驟實施，
[0041]步驟1，均一 CdS納米線的制備；具體按照以下步驟實施:
[0042]步驟1.1，按照摩爾比為1:2稱取CdCljP銅試劑，并按照每Immol用量的銅試劑對應1mL去離子水的比例量取去離子水；
[0043]步驟1.2，將步驟1.1中稱取的固體放入去離子水中，使他們充分混合均勻，并在室溫下攪拌10分鐘，過濾后得到白色產(chǎn)物；
[0044]步驟1.3，將步驟1.2中制得的白色產(chǎn)物在室溫下水洗2?5次后，置于電熱恒溫加熱箱中50°C干燥8小時；
[0045]步驟1.4，按照質(zhì)量比為1:45稱取上述所得白色樣品及乙二胺，將白色樣品和乙二胺置于內(nèi)襯有聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜內(nèi)，在150°C恒溫條件下反應20小時，反應完畢后，自然冷卻至室溫，將所得產(chǎn)物室溫下分別水洗、醇洗I次，然后離心分離并在65°C干燥6小時，即獲得尺度均一的CdS納米線。
[0046]步驟2，CdS納米線與Ni納米顆粒的異質(zhì)組裝，具體按照如下步驟實施，
[0047]步驟2.1，稱取反應原料，將步驟I中制備得到的CdS納米線、NiCl2.6H20和N2H4.Η20按照質(zhì)量比為1:2:4的比例稱取，同時按照質(zhì)量比為1:40的比例稱取NaOH溶液；
[0048]其中，所述的NaOH溶液的濃度為1Μ。
[0049]步驟2.2，配制乙二醇溶液，按照體積比為4:1的比例量取乙二醇和蒸餾水，并將他們充分混合均勻；
[0050]步驟2.3，將步驟2.1稱取的CdS納米線、NiCl2.6Η20和N2H4.H2O以及NaOH溶液和步驟2.2中配制的乙二醇溶液進行充分的混合，其中乙二醇溶液的用量為每IgCdS納米線對應30mL乙二醇溶液；
[0051]步驟2.4，將步驟2.3得到的混合物置于內(nèi)襯聚四氟乙烯的不銹鋼反應釜內(nèi)室溫下攪拌20分鐘，然后封閉擰緊反應釜，在120?150°C條件下恒溫反應10小時，
[0052]步驟2.5，將步驟2.4反應完畢后的反應釜自然冷卻至室溫，然后將所得產(chǎn)物在室溫下分別水洗、醇洗2次，然后離心分離并在50°C干燥11小時，即制得一維CdS-Ni半導體-磁性復合納米材料。
[0053]實施例2
[0054]一種半導體-磁性復合納米線的制備方法，具體按照以下步驟實施，
[0055]步驟1，均一 CdS納米線的制備；具體按照以下步驟實施:
[0056]步驟1.1，按照摩爾比為1:3稱取CdCljP銅試劑，并按照每Immol用量的銅試劑對應20mL去離子水的比例量取去離子水；
[0057]步驟1.2，將步驟1.1中稱取的固體放入去離子水中，使他們充分混合均勻，并在室溫下攪拌30分鐘，過濾后得到白