本发明专利技术属于无机化学和高分子领域，涉及一种空心ZnS微球的制备方法，具体涉及一种采用PMAA为模板制备空心ZnS微球的方法。该方法包括以下步骤：1）将Zn(C5H7O2)2溶于DMF中形成Zn(C5H7O2)2分散液；2）将C2H5NS溶于DMF中形成C2H5NS溶液；3）配制PMAA微球模板；4）将Zn(C5H7O2)2分散液与C2H5NS溶液混合形成悬浮液，向悬浮液中加入PMAA微球模板超声分散，然后在140-200℃下加热5-24h，得到空心ZnS微球。本发明专利技术的方法工艺简单，对设备要求低，成本低廉，是可控制备空心功能材料的好方法。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于无机化学和高分子领域，涉及一种空心ZnS微球的制备方法，具体涉及。该方法包括以下步骤：1）将Zn(C5H7O2)2溶于DMF中形成Zn(C5H7O2)2分散液；2）将C2H5NS溶于DMF中形成C2H5NS溶液；3）配制PMAA微球模板；4）将Zn(C5H7O2)2分散液与C2H5NS溶液混合形成悬浮液，向悬浮液中加入PMAA微球模板超声分散，然后在140-200℃下加热5-24h，得到空心ZnS微球。本专利技术的方法工艺简单，对设备要求低，成本低廉，是可控制备空心功能材料的好方法。【专利说明】—种采用PMAA为模板制备空心ZnS微球的方法
本专利技术属于无机化学和高分子领域，涉及一种空心ZnS微球的制备方法，具体涉及。
技术介绍
利用模板法制备空心材料是一种常用的方法，人们已经对多种模板进行了研究。近年来，ZnS作为重要的半导体材料受到了广泛的关注。目前传统的制备空心材料的方法主要是模板法，包括硬模板和软模板。其中硬模板法所用模板主要包括聚苯乙烯球、硅胶球和树脂球，硬模板法能够很好地控制材料的尺寸，但是模板的制备繁琐，模板须经过修饰从而诱导前驱体在模板表面沉积，且模板移除使反应过于繁琐，除去的方法有热处理或者化学刻蚀，这些后处理过程很复杂，消耗高能量，且移除模板的过程很容易使外壳发生塌陷破坏空心结构，限制了所得材料的应用。软模板法所用模板主要包括囊泡、乳液、胶束，甚至是气泡。软模板方法一般情况下不需要移除模板，但是大量乳化剂的引入可能引起反应过程中大量副产物的生成，事后处理过程困难并影响进一步的应用。【专利技术内容】 本专利技术的目的在于提供。本专利技术采用以下技术方案: ，包括以下步骤:I)将Zn (C5H7O2) 2溶于DMF中形成Zn(C5H7O2)2分散液； 2)将C2H5NS溶于DMF中形成C2H5NS溶液； 3)配制PMAA微球模板； 4)按Zn(C5H7O2) 2与C2H5NS摩尔比为1:1-1.2的量将Zn (C5H7O2) 2分散液与C2H5NS溶液混合形成悬浮液，向悬浮液中加入PMAA微球模板超声分散,然后在140-200°C下加热5_24h,得到空心ZnS微球。以PMAA微球模板中的PMAA计，每IOml悬浮液中加入5_10mgPMAA微球模板。所述PMAA微球模板为PMAA微球的乙腈分散液。Zn (C5H7O2) 2 分散液的浓度为 0.02mol/L。C2H5NS 溶液的浓度为 0.024mol/LoPMAA微球的乙腈分散液的制备方法如下，蒸馏沉淀法:α -甲基丙烯酸(MAA)(10.0mL,相对于溶剂乙腈的体积2.5vol%),偶氮二异丁腈(AIBN) 0.2067g(2wt%,相对于单体MAA的质量)，加入乙腈400mL，倒入带分馏塔、李比希冷凝器和接收瓶的单颈圆底烧瓶中，并将其置入加热套，溶液在30min内沸腾，反应液开始蒸馏，起初均相溶液由无色变为乳白色，最后加深变为牛奶白，加热回流蒸馏3h，反应停止共回收乙腈馏分200mL，离心，沉淀用乙腈洗涤两次后，用IOOmL乙腈回溶，取ImL分散液放入烘箱80°C、5h，称重测得固含量为69.0 mg/ml，即为PMAA微球的乙腈分散液。参考文献:(Bai，F.; Huang, B.; Yang,X.; Huang, ff., Synthesis of monodisperse poly (methacrylic acid) microspheres bydistillation - precipitation polymerization.European Polymer Journal 2007，43,3923-3932。本专利技术制备时，在140-200°c的受热过程中，一方面让乙酰丙酮锌和硫代乙酰胺受热分解释放硫离子形成硫化锌晶核的过程，另一方面硫代乙酰胺受热分解打破了溶液平衡使得PMAA解聚从ZnS晶壳间距中扩散到溶液态中，形成硫化锌空心微球。专利技术点的关键在于结合了 PMAA微球表面富含羧基氢键诱导作用和硫代乙酰胺热解以及PMAA的解聚扩散。在本专利技术中，利用PMAA微球模板制得的ZnS具有明显均一尺寸的454nm左右的空心球，空心壳厚20nm。可见，本专利技术通过引入PMAA微球模板来调控制备空心ZnS微球，调控Zn盐和硫代乙酰胺用量的比例，从而实现空心硫化锌微球的可控制备。结合溶剂的溶剂参数微球和高分子微球的解聚来实现可控的动力学的目的，调控溶剂热的时间，从而得到空心ZnS微球。本专利技术的方法工艺简单，对设备要求低，成本低廉，是制备空心功能材料的好方法。【专利附图】【附图说明】 图1为实施例1产物的TEM图； 图2为实施例2产物的TEM图； 图3为实施例3产物的TEM图； 图4为实施例4产物的TEM图； 图5为实施例5产物的TEM图； 图6为实施例6产物的TEM图； 图7为实施例7产物的TEM图； 图8为实施例8产物的TEM图； 图9为实施例1-8产物的XRD图。【具体实施方式】 以下以具体实施例来说明本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不限于此: 实施例1 (1)将0.0527gZn (C5H7O2)2 (纯度99%)溶解到N，N-二甲基甲酰胺中，制成0.02M的Zn (C5H7O2)2 分散液; (2)将0.018g C2H5NS (纯度99%)溶解到N, N- 二甲基甲酰胺中，制成0.024M的C2H5NS溶液； (3)配制PMAA微球的乙腈分散液； 蒸馏沉淀法:α -甲基丙烯酸(MAA) (10.0mL,相对于溶剂乙腈的体积2.5vol%)，偶氮二异丁腈(AIBN)0.2067g(2wt%,相对于单体MAA的质量)，加入乙腈400mL,倒入带分懼塔、李比希冷凝器和接收瓶的单颈圆底烧瓶中，并将其置入加热套，溶液在30min内沸腾，反应液开始蒸馏，起初均相溶液由无色变为乳白色，最后加深变为牛奶白，加热回流蒸馏3h，反应停止共回收乙腈馏分200mL，离心，沉淀用乙腈洗涤两次后，用IOOmL乙腈回溶，取ImL分散液放入烘箱80°C、5h，称重测得固含量为69.0 mg/ml,即为PMAA微球的乙腈分散液； (4)将步骤(I)和步骤(2)配制的Zn (C5H7O2) 2分散液与C2H5NS溶液各5ml在室温下混合(Zn (C5H7O2)2与C2H5NS摩尔比为1: 1.2)，然后加入步骤(3)配制的PMAA微球的乙腈分散液145 μ L (IOmg ΡΜΑΑ)，超声20min，将反应液转入聚四氟乙烯反应釜内(反应釜总体积为20mL)，然后密封转移到烘箱中，200°C加热24h，硫代乙酰胺热解释放硫离子形成硫化锌，同时PMAA微球解聚扩散到溶液中得到空心ZnS微球。空心ZnS微球的TEM图如图1所示，可以看出，ZnS微球为空心结构，大小均匀。实施例2 与实施例1的不同之处在于=Zn(C5H7O2)2分散液与C2H5NS溶液的用量均为7.5ml，加热温度为:200°C，时间为24h。空心ZnS微球的TEM图如图2所示，可以看出，ZnS微球为空心结构，大小均匀。实施例3 与实施例1的不同之处在于:加热温度为:200°C,时间为5h。空心Zn本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：钟永，王杰菲，白锋，
申请(专利权)人：河南大学，
类型：发明
国别省市：
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