手機掃碼訪問本站
微信咨詢
化學式Bi2S3。分子量514.15。棕黃色粉末或晶體。比重7.39。685℃分解。不溶于水、乙酸乙酯，溶于硝酸、鹽酸。將金屬鉍與硫一起熔融或將硫化氫通入鉍鹽溶液中制得。用以制取鉍的化合物。硫化鉍是一種重要的半導體材料，它在光電元件、熱電設備等方面的應用給人類帶來極大的便利。納米硫化鉍使得其各種性能更加優化，因為納米材料的性能在很大程度上取決于納米材料的形貌，所以合成更多具有特殊形貌的硫化鉍納米結構具有實質性的意義。此外，目前普遍使用的合成方法存在著成本高、設備復雜、污染環境以及產物不純等缺點，對現有的方法進行改進或開發出更加節能、安全、環保和簡便的合成方法是今后研究的一個重點方向。
Bi2S3具有特殊的層狀結構和層狀單元間的弱鍵，從而導致了在溶劑熱合成和水熱合成中Bi2S3生長的各向異性和晶核生長成微小的薄片狀晶體。在相對較低的溫度條件下，反應物的晶體生長速度要比成核速度快，這就有利于在高粘度和高表面張力的溶劑中Bi2S3生長成納米薄片。在高粘度和高表面張力的溶劑蒸餾水和蒸餾水-乙二醇（2：1）中合成的粉末有利于形成納米薄片結構。而Bi2S3和溶劑DMF間的表面張力能和粘度比較低，這就有利于加強鏈內S-Bi鍵之間的化學作用力，根據晶體生長的PBC理論，Bi2S3晶體的生長在沿著作用力最強的鍵鏈方向上有最快的生長速率，最終導致Bi2S3納米棒的形成。綜上所述，可以推斷Bi2S3和溶劑蒸餾水、蒸餾水-乙二醇間的表面張力能要高于Bi2S3和溶劑DMF間的表面張力能。高表面張力和高粘度的溶劑有利于形成納米薄片（圖2a，2b），而低粘度和低表面張力的溶劑有利于形成棒狀結構（圖2c，2d）。
(Bi2S3)作為一種重要的半導體材料，在熱電、電子和光電子器件以及紅外光譜學上具有潛在的應用價值。室溫下硫化鉍的帶隙能為1.33eV，可用來制作光電轉換器，廣泛應用于熱電冷卻工藝中.納米級的硫化鉍不僅能使紫外可見吸收波長與熒光發射波長發生藍移，還能產生非線性光學響應，增強納米粒子的氧化還原能力，同時也具有優異的光電催化性能，在發光材料、非線性光學材料、光催化材料等方面有著廣泛的應用前景。近年來人們還發現納米硫化鉍是一種優良的X射線斷層掃描(CT)的造影劑，相對于傳統的碘造影劑，其有獨特的優越性。
1）制備一種用于污水處理的硫化鉍復合光催化劑及制備方法。該方法以硝酸鉍、硫代乙酰胺和水配制硫化鉍前驅體溶液，以乙酸鎘、硫化鈉、巰基乙酸、尿素和水配制溶液并水熱反應制得氮摻雜的硫化鎘量子點溶液，然后將硫化鉍前驅體溶液與氮摻雜的硫化鎘量子點溶液混合并微波水熱反應制得氮摻雜硫化鎘量子點修飾的硫化鉍復合光催化劑。與傳統方法相比，本發明的制備的硫化鉍復合光催化劑，光能吸收能力強，吸光效率高，并且可有效實現光生電子和空穴的有效分離，遏制了光腐蝕的發生，催化活性高，可快速高效降解廢水中的污染物。
2）制備一種硫化鉍/碳納米管復合材料及其制備方法和其作為鋰離子電池正極材料中的應用。硫化鉍/碳納米管復合材料為介孔結構，其中硫化鉍/碳納米管的質量比為1：0.11~0.12，比表面積為65~70cm3/g，孔徑為3~4nm；所述硫化鉍為納米棒狀結構，長度為50~150nm，寬度為5~10nm，包裹在碳納米管的周圍；所述碳納米管起到連接棒狀Bi2S3的橋梁作用，并在Bi2S3表面外的范圍也有所延伸。本發明解決了硫化鉍材料在Li+脫嵌時產生體積膨脹的問題，提高了電池的循環性能。
3）制備一種用于近紅外光激發下具有腫瘤光動力學治療性質的硫化鉍-鋅原卟啉復合材料及制法和應用，屬于復合材料領域。解決硫化鉍在光動力學治療時光生電子-空穴的復合以及細胞中血紅素氧合酶(HO-1)的、抗氧化應激能力導致PDT效率較低的問題。所述復合材料是通過合成聚N-異丙基丙烯酰胺-丙烯酰胺共聚物修飾的硫化鉍納米材料，然后利用羧基和氨基的縮合反應合成的硫化鉍-鋅原卟啉復合材料。制備的復合材料通過抑制血紅素氧合酶活性和促進電子-空穴分離兩種途徑增強光動力學治療效率，同時上述材料具有良好的生物兼容性、光穩定性、CT成像能力以及增強的PDT效率，為新型納米診療一體化系統的設計提供了思路，對癌癥早期診斷與治療有重要意義。
稱取0.97gBi(NO3)3·5H2O(0.002mol)用15mLDMF溶解，作為溶液A。0.72gL-胱氨酸(0.003mol)中加入15mLDMF，并用2mol/L(M)NaOH調節其pH值至10~11，作為溶液B。在不斷的攪拌下將溶液B加入溶液A中，攪拌10min，放入容積為50mL的聚四氟乙烯內襯壓力釜中，密封，在160℃條件下恒溫5d，自然冷卻至室溫。將所得的黑色產物分別用無水乙醇和蒸餾水洗滌數次，最后在真空干燥箱中60℃干燥5h。在相同的條件下，用蒸餾水、蒸餾水和乙二醇（2：1）的混合溶劑取代DMF溶劑合成樣品。將所得黑色粉末，用BrukerD8X-射線衍射儀確定其晶型結構(銅靶，λ=0.15406nm)。用JSM-6700F場發射掃描電子顯微鏡(加速電壓為8kV)和TecnaiG2F20型透射電子顯微鏡（加速電壓200kV）對所得樣品的形貌進行表征。以Bi(NO3)3·5H2O和L-胱氨酸為原料，在DMF中進行溶劑熱反應(條件為160℃，5d)，能夠制得Bi2S3的納米棒結構；L-胱氨酸能夠作為硫源，并且在DMF溶劑中，加入適量的2mol/LNaOH能夠制備出形貌較好Bi2S3的納米棒結構。
[1] 化學詞典
[2] 硫化鉍納米棒的制備與表征
[3] CN201810189208.0一種用于污水處理的硫化鉍復合光催化劑及制備方法
[4] CN201610898199.3硫化鉍/碳納米管復合材料及其制備方法和應用
[5] CN201711372308.9用于近紅外光激發下具有腫瘤光動力學治療性質的硫化鉍-鋅原卟啉復合材料及制法和應