半胱氨酸类生物分子辅助自组装制备铅的硫族化合物纳米管的方法

摘要

本发明提供了一种用半胱氨酸类生物分子辅助自组装制备铅的硫族化合物纳米管的方法。其特征在于使用半胱氨酸类生物分子，水溶性二价铅盐和不含金属阳离子的弱碱为原料，在水溶液中制备前躯体纳米线；收集前躯体纳米线，将其分散在乙醇溶液中，同时加入二价硫族阴离子水溶液，使其在前躯体纳米线表面发生阴离子置换反应生成铅的硫族化合物纳米晶粒；铅的硫族化合物纳米晶粒在纳米线前躯体表面自组装形成管壁，而纳米线前躯体在反应中被不断地消耗掉，从而形成铅的硫族化合物纳米管。以上制备过程均在室温下完成。本方法具有原料廉价、产率高达90％以上、且工艺简单、操作方便、形貌可控等特点。

主权项

1.半胱氨酸类生物分子辅助自组装制备铅的硫族化合物纳米管的方法，包括反应体系的配制、产物分离、洗涤和收集，其特征在于工艺步骤是：①以半胱氨酸类生物分子、水溶性二价铅盐和不含金属阳离子的弱碱为原料，室温下制备作为前驱体的纳米线；②以步骤①制备的前驱体纳米线作为模板和铅源，分散在乙醇溶液中，同时加入二价硫族阴离子水溶液，在前驱体纳米线表面发生阴离子置换反应，生成铅的硫族化合物纳米晶粒；③由步骤②生成的铅的硫族化合物纳米晶粒在纳米线前驱体表面自组装形成管壁，而使纳米线前驱体在反应中消耗，产物进行分离，对分离出的产物进行洗涤和干燥处理，生成铅的硫族化合物纳米管；其中，在步骤①中先配置半胱氨酸类生物分子和二价铅阳离子摩尔比为1∶1的水溶液，搅拌时再加入不含金属阳离子的弱碱，弱碱浓度为0.001-0.15摩尔/升；步骤②中加入二价硫族阴离子水溶液时硫族二价阴离子与铅元素的摩尔之比大于1∶1。所述的作为反应物的半胱氨酸类生物分子为L-半胱氨酸、L-一水半胱氨酸盐酸盐或DL-一水半胱氨酸盐酸盐；所配置的半胱氨酸类生物分子水溶液浓度为0.001-0.1摩尔/升；所配置的二价铅阳离子水溶液浓度为0.001-0.1摩尔/升。