的出口處；
[0034] 4)通過進氮氣石英管4往大石英管2內通入純度> 99. 995%、流量60〇SCCm的氮 氣進行排空氣20分鐘后，在保持氮氣每分鐘60〇SCCm的流量的前提下，將管式爐1以30°C / 分鐘的升溫速率將高溫區(qū)升溫至700°C ;
[0035] 5)通過進氧氣石英管5往大石英管2內通入5〇SCCm的流量氧氣，8個小時后，在 每分鐘lOOsccm的流量氮氣氛圍下自然冷卻至室溫，在鋁箔紙8處收集白色粉狀的ZnO四 足體。
[0036] 實施例3
[0037] (1)在室溫下，將實施例2中制備得到的0. 7g ZnO四足體、0. 04mol L-半胱氨酸 和2. 2g Na2S. 9H20加入到26mL去離子水中，攪拌均勻；
[0038] (2)將步驟⑴中攪拌均勻的混合物在135°C加熱11小時后，自然冷卻至室溫，經 過過濾、洗滌和干燥，得到空心ZnS四足體1。
[0039] 實施例4
[0040] (1)在室溫下，將實施例2中制備得到的0? 9g ZnO四足體、0? 02mol L-半胱氨酸 和2. 6g Na2S. 9H20加入到26mL去離子水中，攪拌均勻；
[0041] (2)將步驟⑴中攪拌均勻的混合物在125°C加熱13小時后，自然冷卻至室溫，經 過過濾、洗滌和干燥，得到空心ZnS四足體2。
[0042] 實施例5
[0043] (1)在室溫下，將實施例2中制備得到的0? 8g ZnO四足體、0? 03mol L-半胱氨酸 和2. 4g Na2S. 9H20加入到25mL去離子水中，攪拌均勻；
[0044] (2)將步驟⑴中攪拌均勻的混合物在130°C加熱12小時后，自然冷卻至室溫，經 過過濾、洗滌和干燥，得到空心ZnS四足體3。
[0045] 效果實施例
[0046] 1、樣品表征
[0047] 以實施例5中制備得到的空心ZnS四足體3為本效果實施例中的樣品。
[0048] 對材料進行表征的儀器有：掃描電鏡（SEM)和電子透鏡（TEM)，形貌表征的儀器是 JEOL 6700電子掃描電鏡SEM，實驗的加速電壓是5kV。電子透鏡分析時，納米線在超聲作 用下均勻分散在乙醇溶液里，然后把分散液滴在碳膜銅網上；電子透鏡使用的儀器是JEOL 2010F，運行的電壓是200kV。
[0049] 2結果與討論
[0050] 2.1SEM 和 TEM
[0051] 樣品的SEM圖片如圖2所示，圖2A是反應前ZnO四足體的形貌，圖2B是反應后樣 品的形貌。對比圖2A和圖2B，可以看出四足體的形貌在反應的前后沒有很大的變化，只是 反應后的樣品的表面變得粗糙了一點。圖2C是一個斷裂的四足體的圖片，四足體其中的 一根足已經斷裂，而且還停在旁邊，可以肯定，四足體的斷裂是在SEM測試的制樣過程中發(fā) 生的；從斷裂的四足體中心點及斷足的一端，可以很明白的看出，反應后四足體樣品是空心 的。
[0052] 為了進一步驗證空心四足體是在反應過程中形成的，本發(fā)明還對樣品還進行TEM 表征。圖3是不同反應階段的樣品的TEM圖片，從圖3A可以看出，反應前四足體是實心的， 而且表面光滑；隨著反應的進行，圖3B的樣品表面變得粗糙，但還保持實心的狀態(tài)；反應繼 續(xù)進行至8個小時，圖3C已經可以看出四足體的表面形成一層薄膜，形成了電纜線的結構； 最后反應結束，圖3D已經很明顯看出空心四足體制備成功。
[0053] 2. 2形成機理
[0054] 從以上數據可以看出，空心ZnS四足體的形成是以ZnO四足體為模板，Na2S*S 源在ZnO表面反應形成ZnS，同時ZnO不斷被溶解去除后的結果。因為ZnO在水中的溶解 度很低，所以ZnO和S 2_直接反應生產ZnS就比較困難。在本發(fā)明中，引入了 L-半胱氨酸 (HSCH2CHNH2C00H)，在L-半胱氨酸幫助下，通過反應（1)和（2)，使ZnO和S 2_反應生產ZnS。 因為L-半胱氨酸和生產的CH2CHNH2C00H+都有一定的酸性，在酸性條件下，ZnO很不穩(wěn)定，慢 慢被溶解了，最后生產了空心ZnS四足體 [7]。相關反應方程式如下：
【主權項】
1. 一種空心ZnS四足體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 在室溫下，將0.7?0.9g ZnO四足體、0.02?(X04mol L-半胱氨酸和2.2?2.6g Na2S. 9H20加入到24?26mL去離子水中，攪拌均勻； (2) 將步驟⑴中攪拌均勻的混合物在125?135°C加熱11?13小時后，自然冷卻至 室溫，經過過濾、洗滌和干燥，得到空心ZnS四足體。
2. 如權利要求1所述的空心ZnS四足體的制備方法，其特征在于，在步驟（1)中，所述 ZnO四足體的量為0. 8g，所述L-半胱氨酸的量為0. 03mol，所述Na2S. 9H20的量為2. 4g，所 述去尚子水量為25ml。
3. 如權利要求1所述的空心ZnS四足體的制備方法，其特征在于，在步驟（2)中，所述 混合物在130°C加熱12小時。
4. 如權利要求1所述的空心ZnS四足體的制備方法，其特征在于，所述ZnO四足體通過 以下制備方法得到： 1) 將金屬鋅片作為金屬源放置在一根小石英管里，再將小石英管放置在大石英管的尾 部； 2) 將大石英管置于管式爐中，其中，大石英管的尾部位于管式爐的高溫區(qū)，大石英管的 出口處位于管式爐的低溫區(qū)，將鋁箔紙置于大石英管內且在高溫區(qū)和低溫區(qū)之間的500°C 溫區(qū)處； 3) 將一根進氮氣石英管由大石英管出口插入到大石英管尾部，將一根進氧氣石英管插 入到大石英管內設有鋁箔紙?zhí)?，將一根排氣石英管插入到大石英管的出口處? 4) 通過進氮氣石英管往大石英管內通入高純的氮氣進行排空氣20分鐘后，在保持氮 氣每分鐘60〇SCCm的流量的前提下，將管式爐以30°C /分鐘的升溫速率將高溫區(qū)升溫至 700 0C ； 5) 通過進氧氣石英管往大石英管內通入5〇SCCm的流量氧氣，8個小時后，在氮氣氛圍 下自然冷卻至室溫，在鋁箔紙?zhí)幨占咨蹱畹腪nO四足體。
5. 如權利要求4所述的空心ZnS四足體的制備方法，其特征在于，在步驟4)中，往石英 管里通入純度> 99. 995 %、流量600sccm的氮氣。
6. 如權利要求5所述的空心ZnS四足體的制備方法，其特征在于，在步驟5)中，所述氮 氣氛圍為以每分鐘IOOsccm的流量石英管里通入高純的氮氣。
7. 權利要求1或2所述的空心ZnS四足體在光致熒光、熒光探針和熒光顯微鏡制備方 面的應用。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種空心ZnS四足體的制備方法及應用，通過將金屬鋅片作在管式爐中加熱，在氮氣保護的條件下，控制氧氣的輸入，得到ZnO四足體，然后，在室溫下，將ZnO四足體、L-半胱氨酸和Na2S.9H2O加入到去離子水中混勻加熱、冷卻至室溫，經過過濾、洗滌和干燥，得到空心ZnS四足體。本發(fā)明制備方法簡單，并且得到一種全新形貌的ZnS四足體，該ZnS四足體能廣泛應用在光致熒光、熒光探針和熒光顯微鏡領域。
【IPC分類】C01G9-08
【公開號】CN104591261
【申請?zhí)枴緾N201410801836
【發(fā)明人】邱永福
【申請人】邱永福
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月23日