水溶性CdHgTe纳米棒的合成方法及纳米棒的用途
专利汇可以提供水溶性CdHgTe纳米棒的合成方法及纳米棒的用途专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 水 溶性CdHgTe 纳米棒 的合成方法及纳米棒的用途，a.取 硼 氢化钠和碲粉按照化学反应配比的溶液，在惰性气体保护下制得碲氢化钠溶液；b.在溶有镉离子的可溶性盐和L-巯基丙 氨 酸溶液 中，于磁 力 搅拌下加入巯基乙酸，得Cd-Cys-TGA溶液；c.然后用 碱 溶液调节该 混合液 至pH＝10～11，充惰性气体除去该混合液中的溶解 氧 ；d.按照化学反应配比将a工序的碲氢化钠溶液与c工序制备的该混合液混合，加热回流，得碲化镉纳米棒的水溶液；e.再用碱溶液调碲化镉纳米棒的水溶液至pH＝10～11，然后在搅拌下，按照二价汞∶碲化镉＝1∶1.5～6重量份配比加入溶有二价汞离子的可溶性盐溶液，混匀后，室温下反应，得产品。，下面是水溶性CdHgTe纳米棒的合成方法及纳米棒的用途专利的具体信息内容。
1、水溶性CdHgTe纳米棒的合成方法，其特征在于：
a、取硼氢化钠和碲粉按照化学反应配比溶于纯水中，配成溶液，在惰性气体保 护下制得碲氢化钠溶液；
b、在含有1重量份溶有镉离子的可溶性盐和0.2-0.5重量份的L-巯基丙氨酸 溶液中，于磁力搅拌下加入0.4-0.6重量份的巯基乙酸，得Cd-Cys-TGA溶液；
c、然后用碱溶液调节Cd-Cys-TGA溶液至pH＝10～11，充惰性气体除去 Cd-Cys-TGA溶液中的溶解氧；
d、按照化学反应配比将a工序的碲氢化钠溶液与c工序制备的Cd-Cys-TGA溶 液混合，加热回流2-5小时，得碲化镉纳米棒的水溶液；
e、再用碱溶液调碲化镉纳米棒的水溶液至pH＝10～11，然后在搅拌下，按照 二价汞：碲化镉＝1：1.5～6重量份配比加入溶有二价汞离子的可溶性盐溶液，混匀 后，室温下反应15～20天，得产品。
2、根据权利要求1所述的水溶性CdHgTe纳米棒的合成方法，其特征在于所述的 溶有镉离子的可溶性盐选自高氯酸镉、氯化镉、硝酸镉或乙酸镉。
3、根据权利要求1所述的水溶性CdHgTe纳米棒的合成方法，其特征在于所述碱 溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾或氨的水溶液。
4、根据权利要求1所述的水溶性CdHgTe纳米棒的合成方法，其特征在于所述的 二价汞离子的可溶性盐溶液选自乙酸汞、高氯酸汞、硝酸汞或氯化汞的水溶液。
技术领域：
本发明涉及无机化工领域，尤其涉及一维水溶性、发射波长可调的CdHgTe纳米 复合材料的合成方法；本发明还涉及该水溶性CdHgTe纳米棒的用途。
背景技术：
一维半导体纳米材料(纳米线、纳米棒和纳米管)由于其在技术领域有很高的 应用潜力而成为纳米科技研究的热点。至今，各种一维纳米半导体材料的合成主要是 限制在有机相中或者是利用溶剂热方法。水相合成具有方法简便，低消耗，表面性质 可控以及生物相容性等优点，成为当前半导体纳米材料合成的热点，但是目前在水相 中合成的半导体纳米材料通常具有零维结构。最近，Nicholas A.Kotov等人首先在 水相中利用偶极—偶极相互作用合成了水溶性CdTe纳米线[Tang，Z.；Kotov，N.A.； Giersig，M.Science 2002，297，237]；李军和Dayang Wang等人利用配体的配位 作用合成了一维CdTe纳米材料[Li，J.；Li，J.H.；Bai，Y.B.；Li，T.J.Chem. Commun.2004，1740；Zhang，H.；Wang，D.Y.；H.Angew.Chem.Int.Ed. 2006，45，748]。CdHgTe复合纳米材料发射波长在近红外区域且波长随汞含量的增加 而红移，它的这个性质使其在光学电子器件和生物标记方面有了广泛应用[Rogal ski， A.Opt.Eng.1994，33，1395；Tsay，J.M.；Pflughoefft，M.；Bentolila，L.A.； Weiss，S.J.Am.Chem.Soc.2004，126，1926]。Harrison等人在水相中合成了零 维CdHgTe纳米材料[Harrison，M.T.；Kershaw，S.V.；Burt，M.G.；Eychmuller，A.； Weller，H.；Rogach，A.L.Mater.Sci.Eng.，B 2000，69，355]。目前尚未发现 一维水溶性CdHgTe纳米棒的制备方法。
发明内容：
本发明的目的之一是提供一种工艺简单，成本低的在水相中合成水溶性CdHgTe 纳米棒的方法；目的之二是提供该水溶性CdHgTe纳米棒的用途。
本发明的目的之一可通过如下技术措施来实现：
a、取硼氢化钠和碲粉按照化学反应配比的溶液，在惰性气体保护下制得碲氢化 钠溶液；
b、在1重量份的溶有镉离子的可溶性盐和0.2-0.5重量份的L-巯基丙氨酸溶 液中，于磁力搅拌下加入0.4-0.6重量份的巯基乙酸，得Cd-Cys-TGA溶液；
c、然后用碱溶液调节Cd-Cys-TGA溶液至pH＝10～11，充惰性气体除去 Cd-Cys-TGA溶液中的溶解氧；
d、按照化学反应配比将a工序的碲氢化钠溶液与c工序制备的Cd-Cys-TGA溶 液混合，加热回流，得碲化镉纳米棒的水溶液；
e、再用碱溶液调碲化镉纳米棒的水溶液至pH＝10～11，然后在搅拌下，按照 二价汞:碲化镉＝1：1.5～6重量份配比加入溶有二价汞离子的可溶性盐溶液，混匀 后，室温下反应，得产品。
本发明的目的之一还可通过如下技术措施来实现：
所述的溶有镉离子的可溶性盐选自高氯酸镉、氯化镉、硝酸镉、乙酸镉；所述碱 溶液选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨的水溶液；所述的二价汞离子的可溶性盐溶液选自 乙酸汞、高氯酸汞、硝酸汞、氯化汞的水溶液；所述的反应时间为15～20天；所述 的回流时间为2-5小时。
本发明的目的之二可通过如下技术措施来实现：
将制得的水溶性CdHgTe纳米棒在光学电子器件及生物分析领域的产业应用。
本发明以合成的水溶性的CdTe纳米棒做为模板，通过加入不同量的汞离子，实 现发射波长可调，制备了水溶性、发射波长可调的CdHgTe纳米棒。由于加入不同量 的汞离子对CdHgTe复合纳米材料光学性质产生不同的影响，其发射在近红外区域， 因此，本发明的方法制备的CdHgTe纳米棒在光学电子器件及生物分析领域的产业实 施将会得到广泛应用。本发明制备工艺简单，成本低，整个工艺过程在水相中进行， 生产条件易于控制。
附图说明：
图1是本发明制备的棒状CdHgTe纳米材料的透射电镜(TEM)图；
图2是本发明制备的棒状CdHgTe纳米材料的粉末衍射(XRD)图；
图3是本发明制备的棒状CdHgTe纳米材料的电子能谱(EDS)图；
图4是本发明制备的棒状CdHgTe纳米材料的高分辨电镜(HRTEM)图；
图5是本发明制备的棒状CdHgTe纳米材料的荧光光谱和吸收光谱图。
具体实施方式：
实施例1：
a、按照化学反应配比，取0.2056重量份的硼氢化钠和0.195重量份的碲粉加 入到5重量份的超纯水中，溶解，在氩气保护下制得碲氢化钠溶液；
b、在含有1重量份高氯酸镉和0.2重量份的L-巯基丙氨酸溶液中，于磁力搅 拌下加入0.6重量份的巯基乙酸，得Cd-Cys-TGA溶液；
c、然后用氢氧化钠水溶液调节Cd-Cys-TGA溶液至pH＝10，充氩气除去 Cd-Cys-TGA溶液中的溶解氧；
d、按照化学反应配比将a工序的碲氢化钠溶液与c工序制备的Cd-Cys-TGA溶 液混合，加热回流5小时，得碲化镉纳米棒的水溶液，产物经X射线粉末衍射鉴定为 碲化镉；TEM电镜检测产品形貌为纳米棒；
e、再用氢氧化钠水溶液调碲化镉纳米棒的水溶液至pH＝11，然后在剧烈搅拌 下，按照二价汞:碲化镉＝1：1.5重量份配比加入溶有乙酸汞的水溶液，混匀后， 室温下反应20天，得产品，溶液颜色由橙红色变为深红色，经X射线粉末衍射和能 谱确定为CdHgTe，TEM检测产品形貌为棒状。
实施例2：
a、按照化学反应配比，取0.2056重量份的硼氢化钠和0.195重量份的碲粉加 入到5重量份的超纯水中，溶解，在氩气保护下制得碲氢化钠溶液；
b、在含有1重量份高氯酸镉和0.5重量份的L-疏基丙氨酸溶液中，于磁力搅 拌下加入0.4重量份的巯基乙酸，得Cd-Cys-TGA溶液；
c、然后用氢氧化钠水溶液调节Cd-Cys-TGA溶液至pH＝11，充氩气除去 Cd-Cys-TGA溶液中的溶解氧；
d、按照化学反应配比将a工序的碲氢化钠溶液与c工序制备的Cd-Cys-TGA溶 液混合，加热回流2小时，得碲化镉纳米棒的水溶液，产物经X射线粉末衍射鉴定为 碲化镉；TEM电镜检测产品形貌为纳米棒；
e、再用氢氧化钠水溶液调碲化镉纳米棒的水溶液至pH＝10，然后在剧烈搅拌 下，按照二价汞:碲化镉＝1：6重量份配比加入溶有乙酸汞的水溶液，混匀后，室 温下反应15天，得产品，溶液颜色由橙红色变为草绿色，经X射线粉末衍射和能谱 确定为CdHgTe，TEM检测产品形貌为棒状。
实施例3：
a、按照化学反应配比，取0.2056重量份的硼氢化钠和0.195重量份的碲粉加 入到5重量份的超纯水中，溶解，在氩气保护下制得碲氢化钠溶液；
b、在含有1重量份高氯酸镉和0.3重量份的L-巯基丙氨酸溶液中，于磁力搅 拌下加入0.5重量份的巯基乙酸，得Cd-Cys-T6A溶液；
c、然后用氢氧化钠水溶液调节Cd-Cys-TGA溶液至pH＝10.5，充氩气除去 Cd-Cys-TGA溶液中的溶解氧；
d、按照化学反应配比将a工序的碲氢化钠溶液与c工序制备的Cd-Cys-TGA溶 液混合，加热回流3小时，得碲化镉纳米棒的水溶液，产物经X射线粉末衍射鉴定为 碲化镉；TEM电镜检测产品形貌为纳米棒；
e、再用氢氧化钠水溶液调碲化镉纳米棒的水溶液至pH＝10.5，然后在剧烈搅 拌下，按照二价汞:碲化镉＝1：4重量份配比加入溶有乙酸汞的水溶液，混匀后， 室温下反应17天，得产品，溶液颜色由橙红色变为褐色，经X射线粉末衍射和能谱 确定为CdHgTe，TEM检测产品形貌为棒状。
实施例4：
用氯化镉取代高氯酸镉，其他分别同实施例1、2、3。
实施例5：
用硝酸镉取代高氯酸镉，其他分别同实施例1、2、3。
实施例6：
用乙酸镉取代高氯酸镉，其他分别同实施例1、2、3。
实施例7：
用氢氧化钾水溶液取代氢氧化钠水溶液，其他分别同实施例1、2、3、4、5、6。
实施例8：
用氨的水溶液取代氢氧化钠水溶液，其他分别同实施例1、2、3、4、5、6。
实施例9：
用高氯酸汞的水溶液取代乙酸汞的水溶液，其他分别同实施例1、2、3、4、5、 6、7、8。
实施例10：
用硝酸汞的水溶液取代乙酸汞的水溶液，其他分别同实施例1、2、3、4、5、6、 7、8。
实施例11：
用氯化汞的水溶液取代乙酸汞的水溶液，其他分别同实施例1、2、3、4、5、6、 7、8。
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