連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方法及裝置的製作方法

2023-05-29 07:28:01

專利名稱：連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明屬於納米材料技術領域，特別涉及連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方法及裝置。
背景技術：
納米材料的製備是納米科學和技術的物質基礎。製備符合一定要求的、具有某種特定形貌和尺寸的納米材料是使納米科學邁向實用化的一個重要步驟。金屬硫化物種類繁多，具有豐富的價態和價電子層構型，有許多重要的物理性質和化學性質，廣泛地應用於催化、傳感、光學、磁學、醫療、潤滑、電池等領域。隨著尺寸的減小，金屬硫化物在原有性能提高的基礎上更以其獨特的電學、光學、氣敏和力學特性，在催化、傳感、光學、磁學和電池等領域有著廣闊的應用前景。製備金屬氧化物和硫化物納米材料，探索其生長機制，進而實現 對其尺寸及物性的調控，對於最終實現按照人們的意願設計合成功能材料具有重要意義。因此，大量、低成本和有效地合成與組裝各種形貌的金屬硫化物納米材料無論從基礎研究，還是從性能和應用的角度來看，都有著特殊重要的意義。例如硫化鎘(CdS)是典型的I1-VI族化合物，是一種寬禁帶直接半導體，在太陽能轉換、非線性光學、光化學電池和光催化方面具有廣泛用途。硫化鉛(Pbs)是一種重要的半導體材料，其能帶間隙為O. 41 eV，具有較大的激子波爾半徑(18nm)，在非線性光學器件、紅外探測器、顯示裝置、發光二極體以及太陽能光伏特電池方面有很好的應用前景。為了克服物理方法製備金屬硫化物的缺點，人們又開發了新的化學合成方法，如化學共沉澱法、水熱合成法、微乳法、超臨界流體乾燥法和固相法等。使用化學液相方法製備金屬硫化物得到的產品粉末容易團聚，粒度分布不均勻；使用化學物理蒸發方法製備金屬硫化物納米結構工藝複雜，原料成本高，設備昂貴。這些化學合成的方法雖然克服了傳統方法中的某些缺點，但存在設備要求較高、成本高、合成周期長、產物產量較低、容易引起汙染，且適用面較窄，難以實現大規模生產等缺點。

發明內容
本發明的目的在於提供一種產品粒子在納米尺寸、粒度分布均勻、工藝簡單廉價、可大量製備的納米金屬硫化物粉末的製備方法及其製備裝置。為實現上述目的，本發明提供的技術方案是
連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方法，所述金屬硫化物的通式為MS，M為Cd2+、Cu2+、Mn2+、Pb2+或Zn2+，製備方法包括以下步驟1、配製起泡劑-穩泡劑溶液，向去離子水中分別加入起泡劑和穩泡劑，攪拌均勻後製得起泡劑-穩泡劑溶液，然後將該溶液分成兩份溶液A和溶液B，備用；
其中，加入的起泡劑和穩泡劑重量比為(6 200) : 1，且配製好的起泡劑-穩泡劑溶液中起泡劑的質量濃度為O. Γ5% ；
所述起泡劑為烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基硫酸鈉、十六烷基齒化銨或月桂醇聚醚硫fe酷納;
所述穩泡劑為月桂醯二乙胺、羥甲基纖維素、聚乙烯醇、三乙醇胺、月桂醇、生物聚合物XC或十二烷基氧化物；
I1、將M的可溶鹽溶於溶液A中配製成M2+摩爾濃度為O.00Γ0. 5 mol/L的均相溶液C，備用;
所述M的可溶鹽為Cd、Cu、Mn、Pb或Zn的可溶鹽，其中Cd的可溶鹽為硝酸鎘、氯化鎘或醋酸鎘，Cu的可溶鹽為硝酸銅、氯化銅、硫酸銅或醋酸銅，Mn的可溶鹽為硝酸錳、氯化錳、硫酸錳或醋酸錳，Pb的可溶鹽為硝酸鉛或醋酸鉛，Zn的可溶鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅或醋酸鋅；
II1、將可溶硫化物加入到溶液B中配製成均相溶液D，且S2 _摩爾數與溶液C中M2+摩爾數相等，所述可溶硫化物為硫化鈉、硫化銨或硫化氫氣體；
IV、向步驟II和步驟III得到的溶液C和溶液D中分別通入壓縮空氣，直至溶液C和溶液D中沒有新的氣泡生成為止，然後將兩者混合，得到混合反應液，將得到的混合反應液在5(Tl00°C恆溫條件下靜置2 24h，然後在300(T6000rpm的轉速條件下離心10_30min，將離心沉澱物依次用水和無水乙醇分別洗滌3飛次，並在真空度為O. 05、.1MPa、溫度為4(T10(TC的條件下真空乾燥，乾燥後製得產品。便於操作，所述溶液A和溶液B為兩等份。—種實現連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的裝置，包括金屬離子溶液滴定管、硫離子溶液滴定管和泡沫混合管，所述金屬離子溶液滴定管和硫離子溶液滴定管下方分別與一個三通管的主管相連通，兩個三通管主管的另一端均與泡沫混合管相連通，三通管支管與壓縮空氣進氣管連通，所述泡沫混合管通過其上設有的出液管與恆溫反應器相連通，恆溫反應器下端和上端的側壁上分別設有進水管和出水管。本發明中起泡劑的作用是在介質中形成大量大小適宜和具有一定穩定性的泡沫，增大金屬離子和硫離子接觸機會，因此可以採用烷基苯磺酸鈉、烷基磺酸鈉、烷基硫酸鈉、十六烷基滷化銨或月桂醇聚醚硫酸酯鈉；穩泡劑的作用是提高氣泡穩定性，遲緩泡沫破滅，使金屬離子附著在泡沫表面，因此可以採用月桂醯二乙胺、羥甲基纖維素、聚乙烯醇、三乙醇胺、月桂醇、生物聚合物Xe或十二烷基氧化物；含M的鹽為可溶鹽因此可以是Cd的可溶鹽為硝酸鎘、氯化鎘或醋酸鎘，Cu的可溶鹽為硝酸銅、氯化銅、硫酸銅或醋酸銅，Mn的可溶鹽為硝酸錳、氯化錳、硫酸錳或醋酸錳，Pb的可溶鹽為硝酸鉛或醋酸鉛，Zn的可溶鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅或醋酸鋅；含硫的化合物為可溶硫化物，因此可以是硫化鈉、硫化銨或硫化氫氣體。本發明的有益效果是本發明通過將含金屬離子(M2+)的溶液和含硫離子(S2—)的溶液用壓縮空氣泡沫化後，離子附著在泡沫表面，進入泡沫混合管，相互接觸以後形成硫化物的方法，製備得到的納米金屬硫化物粉末分散性好，尺寸均勻，晶型規整，均相無雜質，而且本發明提供的製備方法所需的原材料成本低廉，整個製備過程均在空氣條件下進行，無需氮氣保護，製備方法工藝流程簡單，可大量製備，適於工業化生產。


圖1 :實現本發明中納米金屬硫化物粉末製備方法裝置的結構示意圖；圖2 :實施例1製得的CdS粉末的透射電鏡(TEM)照片；
圖3 :實施例1製得的CdS粉末的電子衍射圖(ED);
圖4 :實施例1製得的CdS粉末的X射線衍射譜圖(XRD);
圖5 :實施例2製得的CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片；
圖6 :實施例3製得的CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片；
圖7 :實施例4製得的CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片；
圖8 :實施例5製得的CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片；
圖9 :實施例6製得的CuS粉末的X射線衍射譜圖(XRD);
圖10 :實施例6製得的CuS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片；
圖11 :實施例7製得的MnS粉末的X射線衍射譜圖(XRD);
圖12 :實施例7製得的MnS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片；
圖13 :實施例8製得的PbS粉末的X射線衍射譜圖(XRD);
圖14 :實施例8製得的PbS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片；
圖15 :實施例9製得的ZnS粉末的X射線衍射譜圖(XRD);
圖16 :實施例9製得的ZnS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片。圖中標記1、金屬離子溶液滴定管，2、硫離子溶液滴定管，3、三通管，4、泡沫混合管，51、進水管，52、出水管，6、恆溫反應器。
具體實施例方式下面對本發明的實施例做詳細說明本實施例在以本發明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。實施例1—製備納米CdS粉末
製備裝置，如圖1所示一種實現連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方的裝置，包括金屬離子溶液滴定管1、硫離子溶液滴定管2和泡沫混合管4，所述金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2下方各與一個三通管3主管相連通，三通管3主管的另一端與泡沫混合管4相連通，三通管3支管與壓縮空氣進氣管連通，所述泡沫混合管4設有兩個進液管和一個出液管，泡沫混合管4通過出液管與恆溫反應器6相連通，恆溫反應器6下端和上端的側壁上分別設有進水管51和出水管52。製備步驟1、將Ig的十二燒基苯磺酸鈉和O.1g的三乙醇胺溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定硝酸鎘(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. lmol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ;
II1、將與硝酸鎘(II)等摩爾數的硫化鈉稱重後在磁力攪拌的條件下加入到溶液B中，得到均相溶液D ;
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在90°C恆溫反應10h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空50°C下烘乾，得納米CdS粉末。該硫化鎘粉末的透射電鏡(TEM)照片如圖2所示，電子衍射圖(ED)如圖3所示，X射線衍射譜圖(XRD)如圖4所示。可見，使用本發明提供的方法製備得到的納米硫化鎘粉末分散性好，尺寸均勻，在10 30nm範圍內。實施例2—製備納米CdS粉末 製備裝置同實施例1。製備步驟1、將O.1g的十二烷基磺酸鈉和O. 005g的月桂醯二乙胺溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定氯化鎘(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 001mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ；
II1、將與氯化鎘(II)等摩爾數的硫化銨稱重後在磁力攪拌的條件下加入到上述溶液B中，得到均相溶液D ;
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在50°C恆溫反應24h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空60°C下烘乾，得納米CdS粉末。該CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖5所示；得到的納米硫化鎘粉末分散性好，尺寸均勻，在8 20nm範圍內。實施例3—製備納米CdS粉末 製備裝置同實施例1。
製備步驟1、將5.Og的十二烷基硫酸鈉和O. 25g的羥甲基纖維素溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定醋酸鎘(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 5mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ;
II1、將與醋酸鎘(II)等摩爾數的硫化鈉稱重後在磁力攪拌的條件下加入到上述溶液B中，得到均相溶液D ;
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在100°C恆溫反應2h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空100°C下烘乾，得納米CdS粉末。該CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖6所示，得到的納米硫化鎘粉末分散性好，尺寸均勻，在3(T50nm範圍內。實施例4—製備納米CdS粉末製備裝置同實施例1。製備步驟1、將2g的十六烷基溴化銨和O.04g的聚乙烯醇溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定硝酸鎘(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 01mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ；
II1、將與硝酸鎘(II)等摩爾數的硫化鈉稱重後在磁力攪拌的條件下加入到上述溶液B中，得到均相溶液D ;
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管 4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在50°C恆溫反應24h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空40°C下烘乾，得納米CdS粉末。該CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖7所示，得到的納米硫化鎘粉末分散性好，尺寸均勻，在15 3511111範圍內。實施例5—製備納米CdS粉末 製備裝置同實施例1。製備步驟1、將3g的月桂醇聚醚硫酸酯鈉和O.1g的生物聚合物XC溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定氯化鎘(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 06mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ；
II1、在磁力攪拌的條件下通入H2S氣體到上述溶液B中，直至沒有更多的沉澱出現，得到均相溶液D ；
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在80°C恆溫反應6h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空75°C下烘乾，得納米CdS粉末。該CdS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖8所示，得到的納米硫化鎘粉末分散性好，尺寸均勻，在25 40nm範圍內。實施例6—製備均相納米CuS粉末 製備裝置同實施例1。製備步驟1、將O.5g的十二烷基硫酸鈉和O. 05g的羥甲基纖維素溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定氯化銅(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 05mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ；
II1、將與氯化銅(II)等摩爾數的硫化鈉稱重後在磁力攪拌的條件下加入到上述溶液B中，得到均相溶液D ;
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在60°C恆溫反應8h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空60°C下烘乾，得納米CuS粉末。該CuS粉末的X射線衍 射譜圖(XRD)如圖9所示，CuS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖10所示，得到的納米硫化銅粉末分散性好，尺寸均勻，在8 25nm範圍內。 實施例7—製備均相納米MnS粉末 製備裝置同實施例1。製備步驟1、將2g的十二烷基苯磺酸鈉和O.1g的聚乙烯醇溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定醋酸錳(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 2mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ;
II1、將與醋酸錳(II)等摩爾數的硫化銨稱重後在磁力攪拌的條件下加入到上述溶液B中，得到均相溶液D ;
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在90°C恆溫反應10h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空60°C下烘乾，得納米MnS粉末。該MnS粉末的X射線衍射譜圖(XRD )如圖11所示，該MnS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖12所示，得到的納米硫化錳粉末分散性好，尺寸均勻，在15 50nm範圍內。實施例8—製備均相納米PbS粉末 製備裝置同實施例1。製備步驟1、將3g的月桂醇聚醚硫酸酯鈉和O.5g的三乙醇胺溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和B ;
I1、固定醋酸鉛(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 01mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ；
II1、將與醋酸鉛(II)等摩爾數的硫化鈉稱重後在磁力攪拌的條件下加入到上述均相溶液溶液的B中，得到均相溶液D ；
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在75°C恆溫反應10h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空40°C下烘乾，得納米PbS粉末。該PbS粉末的X射線衍射譜圖(XRD)如圖13所示，該PbS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖14所示，得到的納米硫化鉛粉末分散性好，尺寸均勻，在2(T40nm範圍內。實施例9—製備均相納米ZnS粉末 製備裝置同實施例1。製備步驟1、將Ig的十六燒基溴化銨和O.05g的聚乙烯醇溶於IOOg的去離子水中，在磁力攪拌下充分溶解，並分成兩等份溶液A和溶液B ；
I1、固定硫酸鋅(II)在溶液A中的摩爾濃度為O. 02mol/L，稱重，加入到溶液A中，在磁力攪拌下得到均相溶液C ；
II1、將與硫酸鋅(II)等摩爾數的硫化銨稱重後在磁力攪拌的條件下加入到上述溶液B中，得到均相溶液D ;
IV、將步驟II得到的溶液C裝在金屬離子溶液滴定管I中，步驟III得到的溶液D裝在硫·離子溶液滴定管2中；同時調整金屬離子溶液滴定管I和硫離子溶液滴定管2的出液閥門(兩者傾斜度保持一致)與三通管3的進氣口的關係，使得泡沫最大化，然後進入泡沫混合管4進行混合，再流入恆溫反應器6內(51-進水管，52-出水管)，溫度控制在90°C恆溫反應4h，經過離心，用去離子水和無水乙醇各洗滌3次，在真空50°C下烘乾，得納米PbS粉末。該ZnS粉末的X射線衍射譜圖(XRD)如圖15所示，ZnS粉末的場發射掃描電鏡(SEM)照片如圖16所示，得到的納米硫化鋅粉末分散性好，尺寸均勻，在2(T50nm範圍內。綜上所述，本發明製備得到的納米金屬硫化物粉末分散性好，尺寸均勻，在8 50nm範圍內；納米金屬硫化物晶型規整，是均相無雜質的硫化物；且本發明提供的製備方法所需的原材料成本低廉；整個製備過程均在空氣條件下進行，無需氮氣保護；製備方法工藝流程簡單，可大量製備，適於工業化生產。
權利要求
1.連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方法，其特徵在於所述金屬硫化物的通式為MS，M為Cd2+、Cu2+、Mn2+、Pb2+或Zn2+，製備方法包括以下步驟1.配製起泡劑-穩泡劑溶液，向去離子水中分別加入起泡劑和穩泡劑，攪拌均勻後製得起泡劑-穩泡劑溶液，然後將該溶液分成兩份溶液A和溶液B，備用；其中，加入的起泡劑和穩泡劑重量比為(6 200) :1，且配製好的起泡劑-穩泡劑溶液中起泡劑的質量濃度為O.1 5% ;所述起泡劑為燒基苯橫酸納、燒基橫酸納、燒基硫酸納、十TK燒基齒化按或月桂醇聚醚硫酸酯鈉；所述穩泡劑為月桂醯二乙胺、羥甲基纖維素、聚乙烯醇、三乙醇胺、月桂醇、 生物聚合物Xe或十二烷基氧化物；I1、將M的可溶鹽溶於溶液A中配製成M2+摩爾濃度為O.00Γ0. 5 mol/L的均相溶液C， 備用；所述M的可溶鹽為Cd、Cu、Mn、Pb或Zn的可溶鹽，其中Cd的可溶鹽為硝酸鎘、氯化鎘或醋酸鎘，Cu的可溶鹽為硝酸銅、氯化銅、硫酸銅或醋酸銅，Mn的可溶鹽為硝酸錳、氯化錳、 硫酸錳或醋酸錳，Pb的可溶鹽為硝酸鉛或醋酸鉛，Zn的可溶鹽為硝酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅或醋酸鋅；II1、將可溶硫化物加入到溶液B中配製成均相溶液D，且S2_摩爾數與溶液C中M2+摩爾數相等，所述可溶硫化物為硫化鈉、硫化銨或硫化氫氣體；IV、向步驟II和步驟III得到的溶液C和溶液D中分別通入壓縮空氣，直至溶液C和溶液D中沒有新的氣泡生成為止，然後將兩者混合，得到混合反應液，將得到的混合反應液在5(Tl00°C恆溫條件下靜置2 24h，然後在300(T6000rpm的轉速條件下離心10_30min， 將離心沉澱物依次用水和無水乙醇分別洗滌3飛次，並在真空度為O. 05、.1MPa、溫度為 4(T10(TC的條件下真空乾燥，乾燥後製得產品。
2.如權利要求1所述的連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方法，其特徵在於所述溶液A和溶液B為兩等份。
3.一種實現連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的裝置，其特徵在於包括金屬離子溶液滴定管(I )、硫離子溶液滴定管(2)和泡沫混合管(4)，所述金屬離子溶液滴定管 (I)和硫離子溶液滴定管(2 )下方分別與一個三通管(3 )的主管相連通，兩個三通管(3 )主管的另一端均與泡沫混合管(4)相連通，三通管(3)支管與壓縮空氣進氣管連通，所述泡沫混合管(4 )通過其上設有的出液管與恆溫反應器(6 )相連通，恆溫反應器(6 )下端和上端的側壁上分別設有進水管(51)和出水管(52)。
全文摘要
本發明公開了連續流動泡沫法製備納米金屬硫化物粉末的方法及裝置。所述金屬硫化物的通式為MS，其中，M為選自Cd、Cu、Mn、Pb或Zn的二價離子，包括以下步驟配製起泡劑-穩泡劑溶液，起泡劑的濃度為0.1~5wt%，起泡劑:穩泡劑的重量比為(6~200):1，並將該溶液分成兩份溶液A和溶液B;將M的可溶鹽加入到溶液A中，使其摩爾濃度為0.001~0.5mol/L，攪拌得均相溶液C;將可溶硫化物加入到溶液B中，攪拌得均相溶液D,且溶液D中S2-摩爾數與溶液C中M2+摩爾數相等;進氣，使溶液C和溶液D泡沫化完全，然後混合，在50~100℃恆溫反應2~24h，後處理得納米金屬硫化物。本發明製備的納米金屬硫化物粉末分散性好，尺寸均勻，在8~50nm範圍內；是均相無雜質的硫化物且工藝流程簡單，可大量製備，適於工業化生產。
文檔編號C01G45/00GK102992391SQ201210344739
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月18日 優先權日2012年9月18日
發明者劉獻明, 楊學義, 辛凌雲, 李仕輝, 尹衛東 申請人:洛陽師範學院