二維晶體的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種晶體制備方法，特別是設(shè)及一種制備化化SiA。二維晶體的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 化化SiA。是古老的顏料埃及藍(lán)的主要成分。近些年人們驚奇地發(fā)現(xiàn)它也是一種 具有較強(qiáng)近紅外發(fā)光的無機(jī)材料，發(fā)光峰位位于~910nm，量子效率高達(dá)10. 5 %，非常有望 應(yīng)用于太陽能電池、光學(xué)傳感等領(lǐng)域。
[0003] 更令人振奮的是，2012年喬治亞大學(xué)的Darr址等人發(fā)現(xiàn)，運(yùn)種既古老又新穎的近 紅外光學(xué)材料在8(TC的熱水中能被剝離成二維層狀晶體并保持其近紅外光學(xué)特性。運(yùn)表明 運(yùn)種"古老"的材料在目前先進(jìn)的近紅外生物成像、近紅外LED(尤其是通訊領(lǐng)域）W及安 全油墨等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
[0004] 但是，目前報(bào)道的制備化化Si4〇i。二維晶體的方法需要在80°C熱水中連續(xù)攬拌5 天W上，時(shí)間周期長(zhǎng)、制備效率低，不利于大規(guī)模快速制備，在一定程度上限制了它的進(jìn)一 步研究和應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】
陽0化]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供了一種制備化化SiA。二 維晶體的方法，本方法簡(jiǎn)單、高效，耗時(shí)短，利于大規(guī)模制備。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0007] 使用酸溶液剝離化化SiAoS維晶體，制備得到化化Si4〇1。二維晶體。
[0008] 所述的酸溶液為鹽酸、硝酸或硫酸溶液。
[0009] 所述的化化Si4〇i。二維晶體是二維層狀單晶。
[0010] 優(yōu)選的具體方法是：
[0011] 1)將化化SiA。晶體加入酸溶液中，水浴中超聲處理30~120分鐘，然后靜置；
[0012] 2)取上層2/3清液，進(jìn)行離屯、處理，離屯、的轉(zhuǎn)速為8000~15000轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間 5~10分鐘； 陽〇1引如去離子水清洗2~3次，得到二維層狀化化SiAn晶體。
[0014] 優(yōu)選地，所述的步驟1)中的酸溶液若為鹽酸，其濃度為1~12摩爾/升。
[0015] 優(yōu)選地，所述的步驟1)中的酸溶液若為硝酸，其濃度為3~14. 4摩爾/升。
[0016] 優(yōu)選地，所述的步驟1)中的酸溶液若為硫酸，其濃度為3~18摩爾/升。
[0017] 本發(fā)明的有益效果是：
[0018] 本發(fā)明制備得到二維層狀化化SiA。單晶，制備時(shí)間周期短，可快速得到二維單晶 體，制備條件簡(jiǎn)單、易控制、成本低，大大縮短實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)周期，提高效率。
【附圖說明】
[0019] 圖1為實(shí)施例1對(duì)應(yīng)的化化Si4〇i。二維單晶的透射電鏡照片和對(duì)應(yīng)樣品的電子衍 射圖案。
[0020] 圖2為實(shí)施例2對(duì)應(yīng)的化化SiA。二維單晶的透射電鏡照片和對(duì)應(yīng)樣品的電子衍 射圖案。 陽02U 圖3為實(shí)施例3對(duì)應(yīng)的化化SiA。二維單晶的透射電鏡照片和對(duì)應(yīng)樣品的電子衍 射圖案。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 陽02引本發(fā)明制備二維層狀化化Si4〇i。單晶的原理是：Ca化Si4〇1。晶體結(jié)構(gòu)為平面四配 位的化2+離子連接[SiOJ四面體，層間靠Ca2+離子較弱的庫倫力連接，因此在酸溶液和超 聲波的共同作用下會(huì)發(fā)生層間剝離而得到層狀二維晶體。
[0024] 本發(fā)明的具體實(shí)施例如下：
[00巧]表1列出了本發(fā)明的6個(gè)實(shí)施例的酸溶液的濃度、超聲處理時(shí)間。附圖1、2、3分別 為實(shí)施例1、2、3對(duì)應(yīng)的化化SiA。二維單晶的透射電鏡照片和對(duì)應(yīng)樣品的電子衍射圖案， 由圖中可知制備得到的是化化Si4〇i。二維層狀單晶。 陽0%] 本發(fā)明實(shí)施例1~6按照W下方法實(shí)施：
[0027] 根據(jù)實(shí)施例1~6將0. 15g的化化Si4〇i。晶體加入對(duì)應(yīng)濃度的20ml酸溶液中，超 聲處理，靜置5~24小時(shí)，一般采用靜置12小時(shí)，取上層清液2/3離屯、，去離子水清洗2~ 3次，一般采用3次，得到二維層狀化化SiA。單晶。
[0028] 表 1
[0030] 由實(shí)施例可見，本發(fā)明可制備得到二維層狀化化SiAo單晶，制備時(shí)間周期至多為 24小時(shí)，一般可一天或者幾小時(shí)內(nèi)就制備得到，大大縮短實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)周期，具有易控制、成 本低、效率高的突出顯著技術(shù)效果。
[0031] 上述具體實(shí)施例用來解釋說明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精 神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明作出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種制備CaCuSi W1。二維晶體的方法，其特征是： 使用酸溶液剝離CaCuSi4O1。三維晶體，制備得到CaCuSi辦。二維晶體。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備CaCuSi A。二維晶體的方法，其特征是：所述的酸溶 液為鹽酸、硝酸或硫酸溶液。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備CaCuSi A。二維晶體的方法，其特征是：所述的 CaCuSi4O1。二維晶體是二維層狀單晶。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備CaCuSi A。二維晶體的方法，其特征是所述方法具 體是： 1) 將CaCuSi4O1。晶體加入酸溶液中，水浴中超聲處理30~120分鐘，然后靜置； 2) 取上層2/3清液，進(jìn)行離心處理，離心的轉(zhuǎn)速為8000~15000轉(zhuǎn)/分鐘，時(shí)間5~ 10分鐘； 3) 去離子水清洗2~3次，得到二維層狀CaCuSi4O1。晶體。5. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備CaCuSi A。二維晶體的方法，其特征在于：所述的步 驟1)中的酸溶液若為鹽酸，其濃度為1~12摩爾/升。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備CaCuSi A。二維晶體的方法，其特征在于：所述的步 驟1)中的酸溶液若為硝酸，其濃度為3~14. 4摩爾/升。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種制備CaCuSi A。二維晶體的方法，其特征在于：所述的步 驟1)中的酸溶液若為硫酸，其濃度為3~18摩爾/升。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備CaCuSi4O10二維晶體的方法。本發(fā)明使用酸溶液剝離CaCuSi4O10三維晶體，制備得到CaCuSi4O10二維晶體；具體是將CaCuSi4O10晶體加入酸溶液中，水浴中超聲處理，然后靜置；取上層清液，進(jìn)行離心處理，再用去離子水清洗，得到二維層狀CaCuSi4O10晶體。本發(fā)明的制備方法具有簡(jiǎn)單、高效、成本低、利于大規(guī)模制備的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】C01B33/20
【公開號(hào)】CN105236430
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510515333
【發(fā)明人】郭強(qiáng)兵, 劉小峰, 邱建榮
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年8月20日