一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法 【技术领域】
本发明属于无机功能纳米材料制备领域，特别涉及一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法。
背景技术
由于小尺寸效应、量子尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应，纳米材料具有许多传统材料所不具备的独特的物理和化学性质，因而具有广阔的应用前景。纳米材料的制备技术是纳米科学发展的基础和前提，近十多年来一直是化学和材料科学的研究热点。
金属硫化物是一类具有广泛应用背景的材料，具有优异的电学、光学、催化性能。硫化镍作为一种可发生金属-绝缘体和顺磁性-反磁性相变的材料，一直受到人们的关注，同时它还可以应用于催化加氢和太阳能的储存。纳米级的硫化镍由于比表面积大，活性高，与常规的硫化镍相比，具有更为优异的性能。到目前为止，关于纳米级硫化镍的制备已经取得了一定的进展，Wang等人(Wang W，Wang S Y，Gao Y L，Wang K Y，Liu M，Nickel sulfidenanotubes formed by a directional infiltration self-assembly route in AAO templates.Mater.Sci.Eng.B.2006，133(1-3)，167-171.)在AAO模板中自组装得到了硫化镍纳米管，Ghezelbash等人(Ghezelbash A，Sigman M B，Korgel B A，Solventless Synthesis of Nickel Sulfide Nanorods andTriangular Nanoprisms.Nano Lett.2004，4(4)，537-542.)通过溶剂热分解镍硫醇盐前驱体得到了有机单分子膜包覆的NiS纳米棒和纳米三棱柱。本发明提供一种制备刺猬状纳米硫化镍的方法，该方法简单易行，反应周期短，重复性好。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种刺猬状纳米硫化镍的制备方法，采用如下技术方案：
将质量比为1∶0.5～1的二乙基二硫代氨基甲酸镍和表面活性剂溶解于乙二胺中，每升乙二胺中溶解的二乙基二硫代氨基甲酸镍的质量为8～10g，搅拌均匀。将所得溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，于180℃下恒温反应10～14h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。
所述的表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十六烷基三甲基溴化铵和聚乙二醇中的一种。
刺猬状纳米硫化镍的直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。
本发明的特点在于简单易行，反应周期短，重复性好，且便于大规模生产。
【附图说明】
图1为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的X-射线衍射(XRD)图谱，其中横坐标为衍射角(2θ)，单位为度(°)，纵坐标为衍射强度，单位为cps。
图2为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的场发射扫描电镜(FESEM)照片。
图3为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍中纳米针的场发射扫描电镜(FESEM)照片。
图4为本发明实施例1制备的刺猬状纳米硫化镍的透射电镜(TEM)照片。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明的实施例做详细的说明，但本发明的保护范围不限于这些实施例。
实施例1：
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥得到刺猬状纳米硫化镍。由图1产物的XRD可知，样品为硫化镍，且纯度较高。如图2、3所示，刺猬状纳米硫化镍的直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。样品的TEM图(图4)进一步说明了产物的刺猬状结构。
实施例2：
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十六烷基三甲基溴化铵溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。
实施例3：
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g聚乙二醇溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80-120nm，长度为4～8μm。
实施例4：
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.088g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。
实施例5：
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.176g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。
实施例6：
将0.16g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。
实施例7：
将0.2g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温12h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。
实施例8：
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温10h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。
实施例9：
将0.176g二乙基二硫代氨基甲酸镍和0.1g十二烷基硫酸钠溶解于20ml乙二胺中，搅拌均匀。将溶液加入到内衬聚四氟乙烯的高压反应釜中，反应釜容量为30ml，于180℃下恒温14h。冷却后，过滤，分别用去离子水和无水乙醇洗涤，将产物干燥后得到刺猬状纳米硫化镍。直径为14～16μm，其中，针刺的直径为80～120nm，长度为4～8μm。