專利名稱：：一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種黃鐵礦型二硫化亞鐵單晶制備方法，尤其涉及一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法。
背景技術(shù)：
：自然界中的_■硫化亞鐵以黃鐵礦和白鐵礦兩種形態(tài)存在。黃鐵礦型_■硫化亞鐵是一種優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，其直接禁帶寬度為O.95eV，接近于理想太陽(yáng)能電池材料I.IeV的要求(A.Ennaoui,S.Fiechter,C.Pettenkofer,N.Alonso-Vante,K.Buker,M.BronoldjC.HopfnerandH.Sol.TributschjIrondisulphideforsolarenergyconversion[J].Energy.Mater.Sol.Cells.1993，29，289-370.)白鐵礦型二硫化亞鐵是黃鐵礦型二硫化亞鐵的不穩(wěn)定變體，并且其直接禁帶寬度為O.51eV，禁帶寬度太窄不適合作為太陽(yáng)能電池材料。黃鐵礦型二硫化亞鐵的光吸收系數(shù)高達(dá)5*105，因而40nm厚度的黃鐵礦型二硫化亞鐵其光吸收率可以高達(dá)90%(ZhubingHe，Shu-HongYujXiaoyuanZhou,XiaoguangLiandJifengQujMagneticFieldInducedPhase-SelectiveSynthesisofFerrosulfideMicrorodsbyaHydrothermalProcess:MicrostructureControlandMagneticProperties[J]·Adv.Funct.Mater.2006，16，1105-1111·)。根據(jù)科學(xué)家對(duì)于23種半導(dǎo)體材料的綜合分析，發(fā)現(xiàn)黃鐵礦型二硫化亞鐵的潛在發(fā)電量比單晶硅還要高，是較理想的光伏材料。此外，黃鐵礦型二硫化亞鐵還可用于鋰離子電池的電極材料等領(lǐng)域。同時(shí)由于其在自然界儲(chǔ)量豐富，因而成本是這23種材料中最低的，并且這種材料的組成元素?zé)o毒，非常適合大規(guī)模生產(chǎn)(C.WadiajA.P.AlivisatosjMaterialsAvailabilityExpandstheOpportunityforLarge-ScalePhotovoltaicsDeploymentEnviron[J]·Sci.Technol.2009，43，2072-2077.)。然而自然界中二硫化亞鐵多以黃鐵礦和白鐵礦共生，相純度不夠高，所以不能直接用于太陽(yáng)能電池材料，需要人工合成純黃鐵礦相、尺寸均一和可控的二硫化亞鐵納米晶材料，這樣有利于載流子的傳輸，減少載流子的復(fù)合，提高其光電轉(zhuǎn)換效率。目前，濕化學(xué)法合成黃鐵礦型二硫化亞鐵時(shí)為了避免亞鐵離子被氧化，因而水熱法通常分兩步法進(jìn)行，先合成前驅(qū)體鐵硫鹽的復(fù)合物，再進(jìn)行水熱反應(yīng)。這樣不但增加了反應(yīng)的步驟，而且所制備產(chǎn)物顆粒尺寸大于500nm(XiangyingChen,ZhenghuaWangjXiongWang,JunxiWan,JianweiLiujandYitaiQian,Single-SourceApproachtoCubicFeS2CrystallitesandTheirOpticalandElectrochemicalProperties[J]·InorganicChem.2005，44，951-954.；CyrusWadiajYueWujSherazGuljStevenK.VolkmanjJinghuaGuoandA.PaulAlivisatosjSurfactant-AssistedHydrothermalSynthesisofSinglephasePyriteFeS2Nanocrystals[J].Chem.Mater.2009，21，2568-2570.)。溶劑熱法制備過程中通常釆用乙二醇等作為溶劑，合成的粒子尺寸較大(一般大于200nm)，或者使用苯等高毒性溶劑(D-W.Wang,Q-H.WangandT~M.Wang,ControlledgrowthofpyriteFeS2crystallitesbyafacilesurfactant-assistedsolvothermalmethod[J].Cryst.Eng.Comm.2010，12，755-761.；D~W.Wang,Q-H.WangandT-M.Wang,ShapecontrolledgrowthofpyriteFeS2crystallitesviaapolymer-assistedhydrothermalroute[J].Cryst.Eng.Comm.2010，12，3797-3805.)。熱注射法是易于合成出單分散、高熒光半導(dǎo)體納米晶材料的有效方法(Z-T.ZhangjB.Zhao,andL-M.HujPVPProtectiveMechanismofUltrafineSilverPowderSynthesizedbyChemicalReductionProcesses[J].Journalofsolidstatechemistry,1996，121，105-110.)?？蒲泄ぷ髡咭呀?jīng)通過熱注射法成功地合成出CdTe，CdSe，CdS，ZnS(CelsodeMelloDonegjPeterLiljerothandDanielVanmaekelbergh;PhysicochemicalEvaluationoftheHot-InjectionMethod,aSynthesisRouteforMonodisperseNanocrystal[J].Small.2005，1(12)，1152-1162.；C.B.Murray,D.J.NorrisandM.G.BawendijSynthesisandcharacterizationofnearlymonodisperseCdE(E=sulfur,selenium,tellurium)semiconductornanocrystallites[J].J.Am.Chem.Soc.1993，115，8706-8715.；JuandriaV.Williams,NicholasA.KotovandP.E.Savage,ARapidHot-InjectionMethodfortheImprovedHydrothermalSynthesisofCdSeNanoparticles[J].Ind.Eng.Chem.Res.2009，48(9)，4316-4321.;I.Sondij0.SiimanjS.KoesterandE.MatijevicjPreparationofaminodextran-CdSnanoparticlecomplexesandbiologicallyactiveantibody-aminodextran-CdSnanoparticleconjugates[J].Langmuir.2000，16，3107-3118.)單分散納米晶材料。Law等分別以十八胺和二苯醚作溶劑通過熱注射法制備了球形和橢球形混合形貌的二硫化亞鐵納米晶(J.PuthusseryjS.SeefeldjN.Berry,MGibbsandM.Law;ColloidalIronPyrite(FeS2)NanocrystalInksforThin-FilmPhotovoltaics[J].J.Am.Chem.Soc.2011，133，716-719·)。JinsongHuang等釆用硫粉做硫源，通過熱注射法制備了立方體形的二硫化亞鐵，但其晶粒尺寸大于100nm(Y.Bi，Y-B.Yuan,C.LExstromjS.A.DarveauandJ-0.Huang,AirStable,Photosensitive,PhasePureIronPyriteNanocrystalThinFilmsforPhotovoltaicApplication[J]·NanoLett.2011，11，4953-4957.)。熱注射法米用高沸點(diǎn)溶劑，在較高的反應(yīng)溫度下，將前驅(qū)體反應(yīng)物溶液快速地注射進(jìn)另一相反應(yīng)物溶液中進(jìn)行反應(yīng)。此方法具有易于合成零缺陷，小尺寸且形貌易于控制的納米晶材料。目前尚沒有硫化物作硫源來合成單分散、單一相、粒徑尺寸在50nm左右的黃鐵礦型二硫化亞鐵單晶制備方法的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)單的黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法。為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源與三辛基氧化磷(Τ0Ρ0)按I:216的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體；所述鐵源與所述油胺質(zhì)量體積比為I:10(Tl300；⑵將所述鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到12(T170°C并攪拌O.5^1.5小時(shí)，得到鐵源溶液；⑶將硫源溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂螅玫搅蛟慈芤?；所述硫源與所述油胺質(zhì)量體積比為I:5(Tl100；⑷將所述硫源溶液加熱到6(T90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將所述加熱鐵源的油浴升溫至18(T220°C，并反應(yīng)廣3小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體；所述硫源溶液與所述鐵源溶液的體積比為I:214；(5)將所述黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可；所述三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比為I:0.5^11;所述黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比為I:21:5。所述步驟⑴中的鐵源是指濃度為O.05^0.5mol/L的氯化亞鐵或硫酸亞鐵。所述步驟⑶中的硫源是指硫粉、硫代乙酰胺、L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物中的任意一種。所述步驟(5)三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本發(fā)明無需水熱法繁雜的兩步反應(yīng)，不采用苯等高毒性溶劑，而采用高沸點(diǎn)溶劑——油胺，并通過選用不同的硫源、鐵源，來大量合成單分散的、顆粒尺寸小于100nm的均勻立方體形貌的單一相黃鐵礦型_■硫化亞鐵納米晶材料。2、本發(fā)明所采用原料廉價(jià)，因此，大大降低了生產(chǎn)成本。3、本發(fā)明制備方法與現(xiàn)有的熱注射法相比，具有制備過程簡(jiǎn)便，鐵前驅(qū)體制備時(shí)間短，硫源選用范圍廣(不僅可以用硫粉，而且還可以采用硫代乙酰胺、L-半胱氨酸等含硫的化合物做硫源)，首次以硫化物為硫源合成了尺寸在50nm左右的單分散納米立方體黃鐵礦型二硫化亞鐵單晶，所合成產(chǎn)品的顆粒尺寸與形貌具有可控性等優(yōu)點(diǎn)。4、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)X射線衍射分析表明，其為單一相的黃鐵礦型二硫化亞鐵(pyrite)(參見圖I、圖6、圖11),與黃鐵礦型二硫化亞鐵(pyrite)標(biāo)準(zhǔn)PDF卡片42-1340的峰位完全吻合。5、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)拉曼光譜分析，可以發(fā)現(xiàn)在210,280cnT1處并沒有出現(xiàn)拉曼位移峰位，這說明所合成材料中并沒有硫化亞鐵(FeS)。譜圖上位于339，376cm-1處的兩個(gè)強(qiáng)峰是二硫化亞鐵的拉曼特征峰。從拉曼譜圖的結(jié)果進(jìn)一步證明了本發(fā)明通過熱注射法制備的二硫化亞鐵為單一相的黃鐵礦型而沒有其它的雜相(參見圖16)。6、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)紫外-可見-近紅外吸收光譜的測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)在40(T600nm的可見光吸收區(qū)樣品有著較好的光吸收；其直接禁帶寬度為O.90eV,與理論值O.95eV比較接近，進(jìn)一步說明本發(fā)明所制備的二硫化亞鐵的相純度非常高(參見圖17)。7、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)X射線衍射測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)所制備產(chǎn)物為單一相的黃鐵礦型~■硫化亞鐵(參見圖I、圖6、圖11)。8、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)掃描電鏡測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)所制備產(chǎn)物為單分散、粒徑較均一的立方體形貌黃鐵礦型二硫化亞鐵(參見圖2、圖3、圖7、圖8、圖12、圖13)。9、采用本發(fā)明方法獲得的產(chǎn)品經(jīng)透射電鏡測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)所制備產(chǎn)物為立方體黃鐵礦型~■硫化亞鐵納米單晶(參見圖4、圖5、圖9、圖10、圖14、圖15)。10、本發(fā)明所得產(chǎn)品具有均一的粒徑和形貌，工藝重復(fù)性好，質(zhì)量穩(wěn)定，可望應(yīng)用于光伏轉(zhuǎn)換和鋰離子電池材料等領(lǐng)域。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖I為本發(fā)明硫粉作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的X射線衍射譜。圖2為本發(fā)明硫粉作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的掃描電鏡照片(圖中標(biāo)尺為200nm)。圖3為本發(fā)明硫粉作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的掃描電鏡照片(圖中標(biāo)尺為lOOnm)。圖4為本發(fā)明硫粉作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為50nm)。圖5為本發(fā)明硫粉作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為50nm)。圖6為本發(fā)明硫代乙酰胺作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的X射線衍射譜。圖7為本發(fā)明硫代乙酰胺作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的掃描電鏡照片(圖中標(biāo)尺為200nm)。圖8為本發(fā)明硫代乙酰胺作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的掃描電鏡照片(圖中標(biāo)尺為lOOnm)。圖9為本發(fā)明硫代乙酰胺作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為50nm)。圖10為本發(fā)明硫代乙酰胺作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為IOnm)。圖11為本發(fā)明L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的X射線衍射譜。圖12為本發(fā)明L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的掃描電鏡照片(圖中標(biāo)尺為lOOnm)。圖13為本發(fā)明L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的掃描電鏡照片(圖中標(biāo)尺為lOOnm)。圖14為本發(fā)明L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為200nm)。圖15為本發(fā)明L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的透射電鏡照片(圖中標(biāo)尺為lOOnm)。圖16為本發(fā)明不同硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的拉曼光譜(a-硫粉；b-硫代乙酰胺；c-L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物)。圖17為本發(fā)明硫粉作為硫源制備的黃鐵礦型二硫化亞鐵的紫外-可見近紅外吸收光譜以及禁帶寬度計(jì)算圖。具體實(shí)施例方式實(shí)施例I一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源——濃度為O.05mol/L的氯化亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I:2的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:100。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到120°C并攪拌I.5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源一硫粉溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:50。⑷將硫源溶液加熱到60°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至180°C，并反應(yīng)3小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml/ml)為I:2。(5)將黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可。其中三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比(ml/ml)為I:0.5;三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比(ml/ml)為I:2。實(shí)施例2—種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源——濃度為O.5mol/L的氯化亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I:6的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:300。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到170°C并攪拌O.5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源一硫代乙酰胺溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂螅玫搅蛟慈芤?。其中硫源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:100。⑷將硫源溶液加熱到90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至220°C，并反應(yīng)I小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml/ml)為I:4。(5)將黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可。其中三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比(ml/ml)為I:1;三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比(ml/ml)為I:5。實(shí)施例3—種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源——濃度為O.25moI/L的氯化亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I:4的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:200。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到140°C并攪拌I小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源一L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:75。⑷將硫源溶液加熱到75°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至200°C，并反應(yīng)2小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml/ml)為I:3。(5)將黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可。其中三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比(ml/ml)為I:0.75；三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比(ml/ml)為I:3.5。實(shí)施例4一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源——濃度為O.05moI/L的硫酸亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I:2的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:100。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到120°C并攪拌I.5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源一硫粉溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:50。⑷將硫源溶液加熱到60°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至180°C，并反應(yīng)3小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml/ml)為I:2。(5)將黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可。其中三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比(ml/ml)為I:0.5;三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比(ml/ml)為I:2。實(shí)施例5—種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源——濃度為O.5moI/L的硫酸亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I:6的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:300。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到170°C并攪拌O.5小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源一硫代乙酰胺溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:100。⑷將硫源溶液加熱到90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至220°C，并反應(yīng)I小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml/ml)為I:4。(5)將黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可。其中三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比(ml/ml)為I:1;三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比(ml/ml)為I:5。實(shí)施例6—種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源——濃度為O.3mol/L的硫酸亞鐵與三辛基氧化磷(TOPO)按I:4的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂螅玫借F源前驅(qū)體。其中鐵源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:200。⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到150°C并攪拌I小時(shí)，得到鐵源溶液。⑶將硫源一L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液。其中硫源與油胺質(zhì)量體積比(g/ml)為I:80。⑷將硫源溶液加熱到80°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫至200°C，并反應(yīng)2小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體。其中硫源溶液與鐵源溶液的體積比(ml/ml)為I:3。(5)將黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可。其中三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比(ml/ml)為I:0.7;三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比(ml/ml)為I:4。權(quán)利要求1.一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，包括以下步驟⑴將鐵源與三辛基氧化磷按I:216的摩爾比混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體；所述鐵源與所述油胺質(zhì)量體積比為I:1001:300；⑵將所述鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱到12(T170°C并攪拌0.5^1.5小時(shí)，得到鐵源溶液；⑶將硫源溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通純度為98.5%以上的氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液；所述硫源與所述油胺質(zhì)量體積比為I:5(Tl100；⑷將所述硫源溶液加熱到6(T90°C，然后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將所述加熱鐵源的油浴升溫至18(T220°C，并反應(yīng)廣3小時(shí)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體；所述硫源溶液與所述鐵源溶液的體積比為I:214；(5)將所述黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可；所述三氯甲烷-乙醇混合液中三氯甲烷與乙醇的體積比為I:0.5^11;所述黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體與所述三氯甲烷-乙醇混合液的體積比為I:21:5。2.如權(quán)利要求I所述的一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于所述步驟⑴中的鐵源是指濃度為0.05、.5mol/L的氯化亞鐵或硫酸亞鐵。3.如權(quán)利要求I所述的一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于所述步驟⑶中的硫源是指硫粉、硫代乙酰胺、L-半胱氨酸一水鹽鹽酸物中的任意一種。4.如權(quán)利要求I所述的一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于所述步驟(5)三氯甲烷-乙醇混合液中乙醇的質(zhì)量濃度為50%。全文摘要本發(fā)明涉及一種黃鐵礦型二硫化亞鐵納米單晶半導(dǎo)體材料的制備方法，該方法包括以下步驟⑴將鐵源與三辛基氧化磷混合，并溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到鐵源前驅(qū)體；⑵將鐵源前驅(qū)體在油浴中加熱并攪拌，得到鐵源溶液；⑶將硫源溶于油胺中，經(jīng)攪拌且通氬氣或氮?dú)獬パ鯕夂?，得到硫源溶液；⑷將硫源溶液加熱后用針管抽取，快速注射進(jìn)鐵源溶液中，然后將加熱鐵源的油浴升溫并反應(yīng)，得到黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體；⑸將黃鐵礦型二硫化亞鐵膠體冷卻至室溫時(shí)加入三氯甲烷-乙醇混合液進(jìn)行洗滌、離心處理直至上層離心液為無色，洗滌后的樣品封存于氯仿溶液中即可。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有均一的粒徑和形貌，工藝重復(fù)性好，質(zhì)量穩(wěn)定。文檔編號(hào)C01G49/12GK102797031SQ20121030030公開日2012年11月28日申請(qǐng)日期2012年8月22日優(yōu)先權(quán)日2012年8月22日發(fā)明者拜永孝,包琰,魏成蓉,鄧愛英,胡新軍申請(qǐng)人:蘭州大學(xué)