材料化学实验(二)-超声辅助合成硫化铋
简述硫化铋纳米材料的几种合成方法
简述硫化铋纳米材料的几种合成方法作者：徐昂罗晶来源：《科学与财富》2021年第05期摘要：本文介绍了硫化铋的性质及其应用以及硫化铋的几种制备方法，同时也介绍了本课题组对于硫化铋纳米材料的一种绿色高效的合成路径。
关键词：硫化铋;纳米材料;水热法;溶剂热法;微波合成法1. 硫化铋简介硫化铋在半导体材料的应用中有着很重要的地位，硫化铋可用于制造热电感应器，并且普遍应用于热电冷却工艺中1。
纳米级的硫化铋可以发生非线性光学响应，不仅能使紫外可见接收波长与荧光发射波长产生蓝移，还能使纳米粒子的氧化还原能力增强，在光电催化有着优异的表现，在发光装置、红外窗口、非线性光学原料，光学探测和光催化等方面有着广泛的应用前景2。
纳米材料的形貌很大程度上决定了纳米材料的机能，因此制备具有优异性质的硫化铋纳米材料符合市场的客观需求3。
本文主要介绍了几种硫化铋纳米材料的合成方法，同时也介绍了本课题组对于硫化铋纳米材料的一种绿色高效的合成路径。
2. Bi2S3材料合成方法由于Bi2S3具有特殊的层状结构和层状单元间的弱键，从而导致Bi2S3在溶剂热合成和水热合成中具有了生长的各向异性，并且晶核可以生长成微小的薄片状晶体。
下面主要介绍下Bi2S3纳米材料的水热合成法和溶剂热合成法，同时，对于微波合成法和本项目采用的一种高效绿色的合成路径也进行了介绍。
2.1水热法水热反应过程是指在密封的容器中，一般是高温高压的环境中，一般以水作为溶剂，对试验材料进行溶解再结晶的制备方法。
水热法按温度进行分类，可以分为低温水热法，中温水热法（亚临界反应）和高温高压水热法（超临界反应），低温水热法一般在100℃以下进行;中温水热法反应温度在100～240℃之间，一般适于工业或实验室操作。
而高温高压水热法实验温度已高达1000℃，压强高达0.3 GPa，足以利用作为反应介质的水在超临界状态下的性质和反应物质在高温高压水热条件下的特殊性质对所需材料进行制备。
超声波辅助法一步合成B酸离子液体
超声波辅助法一步合成B酸离子液体
陈勇;赵文军;高林
【期刊名称】《工业催化》
【年(卷),期】2009(017)006
【摘要】采用超声波辅助法一步合成了对水稳定性好和带-SO3H官能团的吡啶磺酸类B酸离子液体,用核磁共振(NMR)对制备的离子液体进行表征.结果表明,超声波辐射法具有操作简单、条件温和、反应时间短和收率高等优点.在超声辐射时间120 min、超声功率200 W和超声温度30 ℃条件下,离子液体收率达92%.
【总页数】3页(P27-29)
【作者】陈勇;赵文军;高林
【作者单位】中国科学院新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011;中国科学院新疆理化技术研究所,新疆,乌鲁木齐,830011
【正文语种】中文
【中图分类】O643.36;TQ426.94
【相关文献】
1.超声波辅助高锰酸钾法合成壬二酸 [J], 孙峰;尹少华
2.超声波辅助[EMIm]BF4的一步法合成及其在酯化反应中的应用 [J], 李学琴;孟宪锋;曹玲;魏玲;张宏喜
3.一步法合成N-烷基-3-甲基吡啶溴盐离子液体及性质 [J], 付东;阚侃;李鹏;黄波;杨帆
4.离子液体一步法催化合成4-乙酰胺基苯亚磺酸 [J], 梁晓通;李国兵;沈京华;张旭斌
5.微波辐射下一步法合成1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸离子液体 [J], 杨明娣;陈广美
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超声辅助MnO2活化过一硫酸盐降解罗丹明B
摘 要：选取罗丹明 Ｂ（ＲｈＢ）为降解底物，采用超声辅助 ＭｎＯ２ 活化过一硫酸盐（ＰＭＳ）的方法降解水中的 ＲｈＢ。 以 ＲｈＢ染料废水的色度去除率为指标，探究 ＰＭＳ投加量、ＭｎＯ２ 投加量、超声功率、ＲｈＢ初始 ｐＨ和浓度，温度对 ＲｈＢ降解效果的影响及其该法的使用范围。结果表明，最优的 ＲｈＢ降解条件为 ＰＭＳ０．５ｇ／Ｌ，ＭｎＯ２０．８ｇ／Ｌ，超声 功率 ８０Ｗ。此外，该方法可在温度为 ４５～６０℃和 ｐＨ为中性范围内使用。催化剂重复 ３次，ＲｈＢ的色度去除率基 本不变。该研究结果可为杂环碱性染料工业废水的处理提供技术指导。 关键词：二氧化锰；超声；过一硫酸盐；罗丹明 Ｂ；硫酸根自由基 中图分类号：ＴＱ２０９；Ｘ７０３．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３２０６（２０１８）０６－１１０９－０５
收稿日期：２０１７０８２２ 修改稿日期：２０１７０９２９ 基金项目：国家科技重大专项项目（２０１６ＺＸ０５０４０００３） 作者简介：吴光锐（１９９１－），男，山东聊城人，中国石油大学（华东）在读硕士，师从赵朝成教授，主要从事水污染治理方面
研究。电话：１８７６５９１９０２６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｕｇｕａｎｇｒｕｉｕｐｃ＠１６３．ｃｏｍ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣｈｏｏｓｉｎｇＲｈＢａｓｔｈｅｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ，ＲｈＢｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｗｉｔｈａｄｖａｎｃｅｄｏｘｉｄａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ ｂｙＭｎＯ２ ａｃｔｉｖａｔｉｎｇｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ（ＰＭＳ）ｗｉｔｈｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｃｈｒｏｍａｒｅｍｏｖｉｎｇｒａｔｅｏｆ ＲｈＢａｓｉｎｄｅｘ，ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｆｏｃｕｓｏｎｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｎＲｈＢｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆＰＭＳ，ｔｈｅａｄｄｉｔｉｏｎｏｆＭｎＯ２，ｔｈｅｕｌｔｒａｓｏｕｎｄｐｏｗｅｒ，ｔｈｅｉｎｉｔｉａｌｐＨａｎｄｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｏｆＲｈＢｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅＰＭＳ０．５ｇ／Ｌ，ＭｎＯ２０．８ｇ／Ｌ，ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｐｏｗｅｒ８０Ｗ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃａｎｂｅａｐｐｌｉｅｄｉｎａｗｉｄｅｒａｎｇｅｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｒｏｍ４５℃ ｔｏ６０℃ ａｎｄｎｅｕｔｒａｌｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．Ｔｈｅｃａｔａｌｙｓｔｗａｓｒｅｃｙｃｌｅｄｆｏｒ３ｔｉｍｅｓ，ＲｈＢ ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｒａｔｅｈａｖｅａｓｌｉｇｈｔ ｃｈａｎｇｅ．Ｔｈｅｓｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｐｒｏｖｉｄｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｇｕｉｄａｎｃｅｔｏｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｐｒｏｃｅｓｓｏｆｗａｓｔｅｗａｔｅｒｏｆｈｅｔｅｒ ｏｃｙｃｌｉｃａｌｋａｌｉｎｅｄｙｅｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｎｇａｎｅｓｅｄｉｏｘｉｄｅ；ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ；ｐｅｒｏｘｙｍｏｎｏｓｕｌｆａｔｅ；ＲｈｏｄａｍｉｎｅＢ；ｓｕｌｆａｔｅｒａｄｉｃａｌ
超声波辅助溶胶—凝胶法制SnO2纳米晶的研究
超声波辅助溶胶—凝胶法制ＳｎＯ纳米晶的研究２作者：刘秀琳郭英等化学世界年7期字数：3266李酽陈立青摘要：以SnCl4·5H2O和氨水为主原料，采用超声波辅助溶胶—凝胶法成功合成出了SnO2纳米晶，并讨论了制备过程中超声波作用时间、超声波的有无、烧结温度和表面活性剂等因素对纳米晶性能的影响。
样品采用XRD，TEM进行了表征。
结果表明，超声波辅助溶胶一凝胶法合成的snO2微粒呈圆球形，粒径在20nm左右，其中阴离子表面活性剂—柠檬酸对SnO2纳米晶的团聚能够起到很好的分散作用。
关键词：SnO2纳米晶：超声波辐射；表面活性剂纳米SnO2粉体，在工业上有着广泛的用途，是重要的气敏材料、陶瓷材料、电子材料和化工材料。
在陶瓷工业中SnO2用作釉料及搪瓷的不透明剂，由于其难溶于玻璃及釉料中，还可用作颜料的载体；在电工电子工业上，SnO2掺杂后具有高导电率、高透射率以及较好的化学和热稳定性等，这些性质可应用在很多技术领域，包括太阳能电池、液晶显示器、光探测器、保护涂层等；在化工方面的应用主要作为催化剂和化工原料。
纳米微粒的制备方法很多，大致可归类为气相法、液相法和固相法三大类。
对于纳米SnO2来说，常用的制备方法有微乳液法、溶胶—凝胶法、水热法、高能机械球磨法等。
其中溶胶—凝胶法由于其采用普通化工设备，流程简单，操作容易控制，环境污染少，产品性能好，在超细粉体的开发方面有旺盛的生命力，是一种很有前途的方法。
另外，超声波技术在纳米材料的合成过程中有很重要的作用，因此，本实验选择超声波辅助溶胶—凝胶法来制备SnO2纳米晶。
1 实验部分1．1原料SnCL4·5H2O(分析纯，99％)·氨水(分析纯，25％-28％)，无水乙醇(分析纯，99.7％)，AgNO3(分析纯)，聚乙二醇(PEG-400)，柠檬酸(分析纯)，盐酸(分析纯)和去离子水。
1．2纳米晶的制备将15gSnCI4·5H2O溶于100mL去离子水中作为主盐溶液，加入一定量的HCl防止水解。
硫化铋纳米材料制备研究进展 逯亚飞 叶明富 魏从印
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( 6 &) 棒# 在其它溶剂 中 得 到 片 状 B 同样用 C 3 4 & 晶 体&梁 晓 娟 等
合成了一系列具 有 以 ( ) 面为优势生长方向的 素为矿化剂 # 5 5 6 纳米管 ' 纳米棒' 纳米 线$ # 使其电子传递 B C 3 4 & 纳米结构粉末 "
6 5) 性 能 大 为 提 高 & 古 国 华 等( 以适量 3 U? ) .为 表 面 活 性 剂 #
摘 要 B 因其在热电设备 电子和光电子器件以及红外光谱学上的广 泛 应 用 而 得 到 C 3 4 & 是一种重要的半导体材料 已经有很多种方法被用来合成 B 主要 人们的极大关注 到目前为止 C 3 C 3 4 & 纳米材料 综述了 B 4 &am助法 微波合成法等 并且对其发展趋势和前景进行了展望 关键词 B 纳米材料 水热法 溶剂热法 离子液体辅助合成 C 3 4 &
化工新型材料 ' )* +,). + / 0 -/ 1 ) 2 . / 0 3
第% & 卷第 % 期 4 5 6 7年%月
硫化铋纳米材料制备研究进展
4 逯亚飞6 叶明富6 魏从印6 许立信6 陈国昌6 伊廷锋6
马鞍山 4 南京 4 6 $ 安徽工业大学化学与化工学院 % & 5 5 4 4 $ 东南大学生物电子学国家重点实验室 6 5 5 @ (
超声化学法制备PbS纳米立方体
超声化学法制备PbS纳米立方体胡鹏;余海湖;邓金阳;陈求索;黄金山【摘要】硫化铅(PbS)是一种重要的半导体材料,其能带间隙为0.41 eV,具有较大的激子半径(18 nm),在非线性光学器件、IR探测器、显示装置、发光二极管以及太阳能光伏电池方面有很好的应用前景.本文采用超声化学法,制备了PbS纳米立方体,并对样品进行了表征.结果表明,PbS纳米晶属面心立方晶系,边长为40～60 nm,在1 728 nm处出现了激子吸收峰,在1 641 nm处出现了荧光发射峰.【期刊名称】《武汉工程大学学报》【年(卷),期】2008(030)004【总页数】3页(P73-75)【关键词】硫化铅;纳米立方体;超声化学法【作者】胡鹏;余海湖;邓金阳;陈求索;黄金山【作者单位】武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,湖北,武汉,430070;武汉理工大学光纤传感技术与信息处理教育部重点实验室,湖北,武汉,430070【正文语种】中文【中图分类】TQ310 引言PbS是一种重要的直接带隙半导体材料，体块PbS的带隙宽度为0.41 eV.PbS具有相对较大的激子波尔半径(18 nm)、较强的电子-空穴对限域效应和较大的光学非线性系数，其量子束缚效应程度是其它半导体材料的数倍，是研究量子尺寸效应的典型材料[1～2].量子尺寸的PbS具有异常的三阶非线性光学特性，在光学器件如光学开关领域有重要应用[3].PbS量子点在近红外区域具有稳定、高效的发光性能，在光通讯、生物成像和红外光学探测领域具有重要的用途[4].已有采用不同方法合成PbS纳米晶的报道，例如，Lee等人[5]通过热降解有机分子制备了星形的PbS纳米结构；Wang等[6]用溶剂热法制备了树枝状和梳形的PbS纳米粒子；Wang等[7]通过室温化学途径合成出实心球形的PbS纳米粒子等. 超声波一般是指频率范围为10～106 kHz的机械波，它具有频率高、方向性好、穿透力强、能量集中等特性，现己应用到合成化学、材料科学、生物和化工等许多领域[8].本文以硝酸铅[Pb(NO3)2]、硫代乙酰胺(TAA)、硫脲为主要原料，采用超声化学法合成了PbS纳米立方体，并对产物进行了分析.1 实验部分1.1 主要化学试剂硝酸铅[Pb(NO3)2]、硫代乙酰胺(TAA)、硫脲、丙酮，以上试剂均为分析纯，购自中国医药集团上海化学试剂公司.实验中所用的水为超纯水，电阻率约为18.0MΩ·cm.1.2 样品制备将1.324 8 g (4 mmol) Pb(NO3)2加入盛有100 mL超纯水的烧瓶中，磁力搅拌至完全溶解.然后加入10 mL 30%的氨水溶液，此时上述混合溶液迅速变成深棕色胶状溶液，得到A溶液. 另外将0.3 g (4 mmol)的硫脲和0.1 g (1.3 mmol)的硫代乙酰胺(TAA)加入到盛有100 mL超纯水的烧杯中，磁力搅拌至完全溶解，得到B溶液.将B溶液迅速注入到A溶液中，将该烧瓶置入KQ2200DB型数控超声波清洗器(60 kHz，60 W/cm2)中，在25 ℃下超声30 min，最后烧瓶中的溶液变成黑色溶胶.待生成的黑色溶胶冷却至室温后，将其分别用超纯水、丙酮充分离心洗涤3次.所得产物放入真空干燥箱于50 ℃真空干燥24 h，即得硫化铅微晶. 1.3 样品测试X射线衍射谱采用日本理学Rigaku D/MX-IIIA X射线衍射仪测定，扫描速度为5(°)/min，Cu靶Kα射线(λ=0.154 178 nm).透射电镜(TEM)采用日本电器JEOL JEM-2010HT透射电子显微镜，加速电压为200 kV，产物在丙酮溶液中进行分散后，滴在铜网碳膜上制样.紫外-可见光-近红外区吸收光谱采用日本岛津Shimadzu UV-3600紫外-可见光-红外分光光度计测试.荧光光谱采用荷兰菲利普Philips PLM-100荧光分光光度计测试.2 结果与讨论2.1 实验原理采用超声化学法制备PbS纳米立方体所涉及的主要化学反应如下：硫脲水解H2O+CS(NH2)2→(NH2)2C(OH)-SHH2O+ (NH2)2C(OH)-SH→(NH2)2C(OH)2+H2S(NH2)2C(OH)2→(NH2)2C=O+H2OTAA水解H2O+CH3CSNH2→CH3C(NH2)(OH)-SHH2O+CH3C(NH2)(OH)-SH→CH3C(NH2)(OH)2+H2SCH3C(NH2)(OH)2→CH3CONH2+H2OPb2+与氨水反应Pb2++NH3·H2O→Pb(NH3)2++H2OPbS的合成Pb(OH)2+S2-→PbS+2OH-2.2 X射线衍射(XRD)图1为合成样品的XRD衍射图.在衍射图上，26.4°、30.7°、44.1°、51.9°、54.3°、64.1°、71.4°、73.2°、79.6°处分别出现衍射峰，对应于PbS立方晶系的(111)、(200)、(220)、(311)、(222)、(400)、(331)、(420)和(422)晶面，XRD 图谱与JCPDS No. 5-592卡片一致，表明产物为面心立方的硫化铅.图中可以看到衍射峰较为尖锐，可以认为产物结晶比较完整.图1 PbS纳米立方体的XRD衍射图Fig.1 XRD pattern of the PbS nano-cubic crystals2.3 透射电镜(TEM)图2为采用超声化学法合成的PbS纳米立方体的TEM图片.从图中可以看出，PbS为比较规则的立方体，大小比较均匀，边长一般在40～60 nm之间.图2左上角的图为对应的选择区电子衍射图，从图中清晰的衍射环可知，所合成的PbS 纳米立方体结构为多晶结构.衍射环分别对应于PbS的(111)、(200)、(220)、(222)和(420)晶面，与XRD的数据吻合.图2 PbS纳米立方体结构的TEM图，左上图为电子衍射图Fig.2 A TEM image of the PbS nano-cubic crystals. The inset shows the ED pattern of the PbS nano-cubic crystals2.4 紫外-可见光-近红外吸收光谱(UV-Vis-NIR)图3为PbS纳米立方体的紫外-可见光-近红外吸收光谱图.从图中可以看出，PbS 纳米立方体在1 728 nm处出现激子吸收峰，相对于体相PbS材料的特征吸收峰(3 200 nm)[9]，吸收峰蓝移了1 472 nm.禁带宽度(带隙)由于粒子粒径的减小而增大，使得吸收峰向短波长方向移动，出现明显蓝移，呈现出较强的量子尺寸效应.半导体体相材料的激子吸收峰在室温下通常观察不到，而随着颗粒尺寸的减小，电子行为受到量子限域效应的影响，其激子吸收峰的强度增强，因此可以观察到激子吸收峰.图3 PbS纳米立方体紫外-可见光-近红外吸收光谱图Fig.3 UV-Vis-NIR absorption spectra of the PbS nano-cubic crystals2.5 荧光光谱(PL)图4为PbS纳米立方体的荧光光谱图.采用532 nm的绿色激光激发PbS纳米立方体，可以发现在近红外区1 641 nm处出现发射峰，属于PbS纳米晶的带间发射，对应于导带底-价带顶的电子跃迁发射，激发态的电子通过无辐射跃迁驰豫到导带底，然后以辐射跃迁的形式回到价带顶.由于纳米颗粒的电子行为受到强烈空间限域效应的影响，出现了分立的电子能级，部分处于激发态的电子驰豫到该能级后以辐射跃迁的形式回到价带顶，为本征跃迁，荧光发射为本征发光.图4 PbS纳米立方体的荧光光谱图Fig.4 PL spectra of the PbS nano-cubic crystals3 结语采用超声化学合成法可以合成PbS纳米立方体.X射线衍射图谱显示PbS纳米立方体属于面心立方晶系.透射电镜图显示，PbS晶体为比较规则的立方体结构，大小比较均匀，边长一般在40～60 nm之间.紫外-可见光-近红外吸收光谱显示，在1 728 nm处出现激子吸收峰，呈现出明显的量子尺寸效应.荧光光谱显示，用532 nm的绿色激光激发，PbS纳米立方体结构在近红外区1 641 nm处出现荧光发射峰.参考文献:[1]Machol J L，Wise F W，Patel R C，et al.Vibronicquantum beats in PbS microcrystallites[J].Phys Rev B，1993，2819-2822.[2]Wang Y L，Jiang X C，Herricks T，et al.Single crystalline nanowires of lead:large-scale synthesis，mechanistic studies，and transport measurements[J].J Phys Chem B，2004，108:8631-8640.[3]Kane R S，Cohen R E，Silbey R.Theoretical study of the electronic of PbS nanoclusters[J].J Phys Chem，1996，100:7928-7932.[4]Mcdonald S A，Konstantatos G，Zhang S，et al.Solution-processed PbS quantum dot infrared photodetectors and photovoltaics[J].Nature Mater，2005，4:138-142.[5]Lee S M，Jun Y W，Cho S N，et al.Single-crystalline star-shaped nanocrystals and their evolution:programming the geometry of nano-building blocks[J].J Am Chem Soc，2002，124:11244-11245.[6]Wang D B，Yu D B，Shao M W，et al.Dendritic growth of PbS crystals with different morphologies[J].J Cyrst Growth，2003，257:384-389.[7]Wang C，Zhang W X，Qian X F，et al.A room temperature chemical route to nanocrystalline PbS semiconductor[J].Mater Lett，1999，40:255-258.[8]李廷盛，尹其光.超声化学[M].北京：科学出版社，1995：25-32.[9]Wang Y L，Jiang X C，Herricks T，et al.Single crystalline nanowires of lead:large-scale synthesis，mechanistic studies，and transportmeasurements[J].J Phys Chem， B，2004，108:8631-8640.。
EDTA辅助水热法合成硫化铋晶体
EDTA辅助水热法合成硫化铋晶体沈林;殷俊霞;汪朝晖;汪效祖【摘要】以Bi( NO3)3·5H2O和Na2S2O3·5H2O为原料,用乙二胺四乙酸(EDTA)辅助水热法合成了纳米或微米级的Bi2S3晶体(1),其结构、形貌和光谱性能经XRD,FE-SEM和UV-Vis表征.结果表明:溶液的pH对1的形貌有显著的影响,随着pH的增大,1由纳米棒组成的微米球逐渐转变为微米级片状结构；1出现蓝移.%Nano- or micro-scaled Bi2S3 crystals(l) were synthesized byEDTA(ethylenediamine tet-ra-acetic acid)-assisted hydrothermal method from Bi(NO3)3 ? 5H2O and Na2S2O3 ? 5H2O. The structure, topography and spectrum property of 1 were characterized by XRD, FE-SEM and UV-Vis. The results showed that the pH value of solution played a key role in the formation of 1 topography, the micro-spheres composed of nanorods transform into micro-plate structures as pH value increasing. 1 shows blue shift.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2012(020)002【总页数】4页(P231-234)【关键词】硫化铋晶体;乙二胺四乙酸;纳米材料;水热合成【作者】沈林;殷俊霞;汪朝晖;汪效祖【作者单位】南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009;南京工业大学材料化学工程国家重点实验室,江苏南京210009【正文语种】中文【中图分类】O614.53;O753硫属半导体材料，由于独特的物理化学性质和潜在应用价值引起了人们的广泛关注。
超声辅助Hummers法制备氧化石墨烯
中 ，超声震 荡 剥离 ４ ｉ ．超声 结 束后 在 ２５ ０ｒ ０ｍ ｎ ０ ．
ｍｉ 转 速 下离 心 ３ ｎ 上 层液 即是 氧化 石墨 烯悬 ｎ ０ｍｉ．
浊液 。
１９ ９ ９年 ． ｏ ｔ ｋ ｏａ等 ［ Ｈｕ ｅｓ法 进 行 Ｋ ｖ ｕ ｈｖ ｙ ９ １ 在 ｍｍ ｒ 之前采 用 了预 氧化 处理 。利用浓 硫 酸 、 硫 酸钾 、 过 五
氧 化 二磷 和石 墨粉 在 低 温 搅 拌 条 件 下 反应 ６ｈ 接 ． 着 稀 释 、 滤 、 涤 和干 燥 ， 现 对 石 墨 的预 氧 化 。 过 洗 实 预氧 化 的 目的是 提 高 石墨 的氧 化程 度 和层 间距 ． 但 预氧 化 的操作 过 程较 为繁 琐 超声 振 荡可 促 使 或加 速 某 些化 学 反应 的发 生 ． 在 Ｈ ｍ ｒ 法 添 加 超声 振 荡 可 促使 低 温反 应 插 层 ｕ ｍｅｓ
关 键 词 ： 机 非 金 属 材 料 ；氧 化石 墨烯 ； ｕ ｅｓ ； 声 振 荡 无 Ｈ ｍｍ ｒ 法 超
中图分类号 ： ６ ．１ ０１３ ７
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：１０ －８ １ ０ １０ —７ ３０ ０ １４ ６ （ １）９１５ —５ ２
Ｐｒ ｐａ ａ ｉ ｎ ｆＧｒ ｐ ｎｅ Ｏ ｘ ｄｅ ｂｙ Ｕｌｒ ｓ ｕ ｅ ｒ ｔｏ ｏ ａ ｈｅ ｉ ｔ ａ ｏ ｎｄ－ ｓｓｅ ｍ ｍ ｅ ｓ Ｍ ｅ ｈｏ Ａｓｉ ｔ ｄ Ｈｕ ｒ ｔ ｄ
充分 ， 中温 反应 深 度氧 化 完全 ， 高温 反 应 水解 彻底
１ ＿ 预 氧化 一 ｕ ｍｅｓ ．２ ２ Ｈ ｍ ｒ 法制 备氧 化石 墨烯
将 ３ ０ｍＬ浓 Ｈ２Ｏ ，０ ｇＫ Ｓ０ ，０ ｇＰ０ 置 于 Ｓ ４１ ２２８１ ２ ５
超声辅助无机合成
采用超声辐照技术，在水体系中成功地原 位一步获得了CdS/聚丙烯酰胺纳米复合材 料。实验显示，所得复合材料具有良好的 成膜性，并展现出不同于纯CdS纳米粒子 的光学和电化学性能。
CdS/聚丙烯酰胺纳米复合材料的扫描电镜照片
结语
超声对化学体系的作用具有广阔的应用前景。对经 典有机反应、金属参与的反应，纳米材料制备.此外， 对高分子降解、环境有害物消除等均可获得明显的 效果。
4.超声法获得非硫属化合物/聚合物纳米复合材料
采用超声辐照微乳液技术成功地获 得了球形的Fe3O4/PS磁性纳米复合 材料，发现在外磁场的作用下，磁 性纳米复合材料能从乳液中分离， 撤去外磁场后磁性纳米复合材料在 搅拌下又能重新分散在乳液中。
Fe3O4/PS磁性纳米 复合材料的TEM 照片
(a)有磁场时分离，(b)无磁场时重新分散
钱逸泰和谢毅研究组在乙二胺体系中超 声合成了一系列的硒化物和碲化物如 Ag2Se、CuSe、PbSe、Cu7Te4、Cu4Te3、 Ag2Te等。在合成Cu7Te4、Cu4Te3的过 程中，他们认为超声和乙二胺溶剂起到 了一个十分关键的作用。乙二胺可以和 Cu2+离子形成配合物而增大了Cu2+离子 的溶解性，同时超声不仅可以活化碲粉， 而且提高了反应中粒子质量的转移，使 粒子更加分散，促使整个异相反应顺利 进行。
同样在超声条件下，改变Cu2+和SeSO32间的浓度比例，可以获得Cu2-xSe, Cu3Se2, CuSe等不同的铜的硒化物。
在SDS存在的溶液中，以CdCl2和 Na2SeSO3为起始原料，于80C的温度下超 声3h，成功地获得了CdSe空心球。 作者认为SDS胶束起着模板作用，在超声 作用下，SDS胶束形成球形，并通过静电 作用吸附Cd2+离子，当Na2SeSO3加入后， Cd2+与Na2SeSO3分解产生的Se2-反应生成 CdSe沉淀；最后，除去表面活性剂得CdSe 空心球。
超声辅助水相合成5-芳亚甲基巴比妥酸衍生物
超声辅助水相合成5-芳亚甲基巴比妥酸衍生物尹晓刚;吴小云;龚维;杜莹;陈卓【摘要】以蒙脱土负载路易斯酸为催化剂,超声辅助芳香醛和(硫代)巴比妥酸的缩合反应在水溶液中制备5-芳亚甲基巴比妥酸衍生物.考察催化剂种类、溶剂、反应温度、超声时间及原料物质的量的比值对产率的影响.筛选得到的最优条件为:蒙脱土负载氯化铜为催化剂,芳香醛与(硫代)巴比妥酸的物质的量比为1.2∶1.0,反应温度90℃,超声时间为8 min.在此条件下,产率87.5％～99.6％.催化剂循环使用3次,产率仍可达78.6％.%5-arylmethylene barbituric acid derivatives were prepared in aqueous solution using aromatic aldehydes and (thio) barbituric acid as starting material and Lewis acid loaded montmorillonite as catalyst under ultrasonic conditions.The effects of the catalyst species,solvent,reaction temperature,ultrasonic time and the ratio of starting material on the yields were investigated.The optimal conditions were as follows:montmorillonite supported copper chloride as catalyst,the ratio of aromatic aldehyde to (thio) barbituric acid was 1.2∶1.0,90 ℃,ultrasonic time is 8 min,yields range from 87.5％ to 99.6％.Yield is still up to 78.6 ％ after the catalyst recycled for three times.【期刊名称】《贵州师范大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(036)001【总页数】6页(P57-62)【关键词】超声辅助;水相反应;蒙脱土负载;5-芳亚甲基巴比妥酸【作者】尹晓刚;吴小云;龚维;杜莹;陈卓【作者单位】贵州省功能材料化学重点实验室,贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001;贵州省功能材料化学重点实验室,贵州师范大学化学与材料科学学院,贵州贵阳550001【正文语种】中文【中图分类】O621.30 引言5-芳亚甲基巴比妥酸衍生物具有较好的生物活性，可以用于合成安眠镇静药物，也可作为药物抗氧剂以及多种杂环化合物的重要中间体[1-3]，其合成通常由芳香醛和(硫代)巴比妥酸经Knoevenagel缩合制备。
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超声辅助法合成硫化铋及其储氢性能研究
一．实验目的
1. 了解新型非金属储氢材料的研究进展
2. 掌握硫化铋储氢材料的超声辅助合成方法
3. 熟悉电化学储氢电极制备及材料性能测试
二．实验原理
1. 储氢材料的研究进展
氢能源是一种新型的环境可持续能源形式。
而缺乏安全、方便、高效的储存系统是氢能源利用的一个重要障碍。
当前主要的材料储氢体系：（1）物理储存（如压缩、液化等）；（2）不可逆化学储存（如甲醇、氨水等）；（3）可逆化学（电化学）储存（如金属及合金的氢化物、新型非金属氢化物等）；（4）气固相吸附（如大比表面载体、纳米碳材料等）。
2. 储氢材料的合成方法
传统金属及合金储氢材料的合成制备方法为电弧熔炼法、高温固相法、化学还原法、机械合金化法等。
新型非金属储氢材料的主要是指具有电化学储氢功能性的碳纳米材料、硫化物、氧化物、氢氧化物等。
其储氢机理中，常以过渡金属或重金属离子为催化剂、而其富含的带电荷的硫原子、氧原子、氢氧根离子等可作为与氢原子相互作用的重要基团。
此类新型储氢材料的合成方法与常见的纳米和功能材料相类似，主要分为物理法、化学法和综合法。
物理粉碎、喷雾干燥、激光轰击、超声等都属于物理法；溶胶凝胶、水热、溶剂热、沉淀、共沉淀等都属于化学法；本次实验将要采用的超声辅助沉淀法属于典型的综合法。
3. 电化学储氢电极和储氢器件
储氢合金和新型非金属储氢材料的储氢基于电化学储氢，主要应用于镍氢电池负极，其电极反应如下。
正极反应：Ni(OH)2+ OH-= NiOOH + H2O + e–
负极反应：M + xH2O + x e - = MH x+ x OH-
总反应：x Ni(OH)2+ M = xNiOOH + MH x
(注：MHx 表示吸氢状态下形成的金属氢化物)
三. 实验步骤
1. Bi2S3的超声辅助合成
在100mL的干燥小烧杯中,称取五水合硝酸铋1.0g，然后依次加入0.5mL浓盐酸和20mL蒸馏水，置于超声波振荡器中，使烧杯内液面略低于外部液面，开启超声。
再称取0.5g硫代乙酰胺并用15-20mL蒸馏水溶解，然后在超声下将硫代乙酰胺溶液分批次缓慢倒入硝酸铋溶液中，升温至40-50摄氏度，超声沉淀20-30分钟。
沉淀结束后，离心分离出沉淀，再用蒸馏水离心洗涤5次，无水乙醇离心洗涤两次，最后将离心管置于真空干燥箱中100摄氏度干燥1-2小时。
2. 电极制备和器件组装
（1）正极制备：于30mL 瓷坩埚中称取干燥的Ni(OH)20.24g、PVDF 0.01g用玻璃棒搅拌混匀5min，然后滴加5-8滴NMP溶液，待浸润后搅拌20min成均匀的糊状浆液，再用玻璃棒蘸取并涂抹于已经称重后的泡沫镍网的下半部分，蘸取2-3次即可，小心的置于烘箱120摄氏度烘干1小时，冷却后再次称重并记下涂覆样品后的泡沫镍重量，最后用另一片泡沫镍空片（未涂样品）将样品夹合，在20 MPa 压力下保压1分钟压制成正极极片。
（2）负极制备：于30mL 瓷坩埚中分别称取干燥的Bi2S3 0.20g、乙炔黑0.04g、PVDF 0.01g再用玻璃棒依次搅拌混匀5min，然后滴加15-20滴NMP溶液，待浸润后搅拌20min 成均匀的糊状浆液，再用玻璃棒蘸取并涂抹于已经称重后的泡沫镍网的下半部分，蘸取2-3次即可，小心的置于烘箱120摄氏度烘干1小时，冷却后再次称重并记下涂覆样品后的泡沫镍重量，最后用另一片泡沫镍空片（未涂样品）将样品夹合，在20 MPa 压力下保压1分钟压制成正极极片。
（3）器件组装：将正、负极极片分别穿孔，并将极片下半部分浸润在装有50 mL 6mol/L KOH溶液的小烧杯中将电极活化24小时以上。
按照红色-正极、黑色-负极的对应关系将测试夹具分别夹在正负极上，制成Ni-H电池测试器件。
3. 储氢性能测试（Ni-H电池测试）
在LAND电池测试仪上，进行重放电测试，充电时以100mA/g电流密度充电，截止充电电压为1.5V，放电时以50和100mA/g电流密度各两次放电至0.05V。
四. 数据处理
1. 以电压和充放电比容量作图并分析；
2. 写出此电池电极反应式和总反应式，根据容量核算电化学储氢比例（所储存氢原子在储氢材料中的质量比例）。
五. 思考题
1. 氢能源为何被认为是环境可持续能源。
2. 超声辅助在硫化铋沉淀法合成过程中的主要作用。
参考文献：
1.戴贵平，刘敏，王茂章，成会明；纳米碳管电化学储氢的研究进展；新型碳
材料，2002, 17（3）：70-74.
2.郭生武，程羽，柳永宁；电极制备工艺对储氢合金电化学性能的影响；稀有
金属材料与工程；2001，30（5）：380-383.。