硫化铅纳米粉末的研究进展

1、 硫化铅纳米粉末的研究进展（××× 上海大学材料研究所）摘要: 金属硫化物纳米材料特别是硫化铅纳米粉末由于其独特的物理化学性质显示出在光学、传感、催化、磁学和太阳能电池等领域广泛的应用前景，因此引起了研究者们广泛兴趣，成为了近年来研究的热点。本文较全面地介绍了纳米硫化铅的最新研究进展，简要概述了其结构特征，总结了主要的制备方法及其优缺点，并介绍了纳米硫化铅的应用前景，主要介绍其在生物传感器上应用，最后指出了其今后研究的发展方向。关键词：金属硫化物 硫化铅纳米粉末 进展 制备 应用Study progress of nanopowder of lead sulfid

2、eAbstract: Metal sulfide nanomaterials, especially nanopowder of lead sulfide, have great application prospects in optics, sensing, catalysis, magnetism and solar cells due to its unique physical and chemical properties, thus attracting researchers wide interest and being the focus in recent years.

3、This paper gives a comprehensive picture of the latest research progress of nano lead sulfide. Firstly, there is a brief overview of its structural features, and the major methods of preparation including advantages and disadvantages are summarized. Moreover lots of application prospects are introdu

4、ced focused on bio-sensor. Finally the development direction of future research is pointed out. Keyword：metal sulfide；nanopowder of lead sulfide；progress；preparation；application1 引言与研究背景纳米材料科学技术是21世纪科学发展的主流之一，是渗透于现代科学各个领域的大跨度科学，具有十分广阔的发展前景。广义上讲，纳米科学技术不仅是尺度的纳米化，而是在一种有别于宏观和微观领域的介观领域中认识和改造自然，使人类进入崭新世界的

5、科学技术。因此纳米科学技术的研究成为目前的研究热点1，纳米材料和器件的研究具有至关重要的意义。硫属化合物半导体因具有重要的非线性光学性质、发光性质及其它重要的物理化学性质等，而受到物理、化学和材料学家的高度重视。作为一类重要的直接带隙半导体材料，硫属化合物己展示了其广阔的应用前景，如广泛应用于各种发光装置，激光与红外探测器件、光化学催化剂和光敏传感器等领域。随着粒子尺寸的减小，由于量子尺寸效应，硫族半导体纳米材料呈现出一系列与体相材料截然不同的特异性质，如光吸收和荧光发射显著增强并发生蓝移，光学三阶非线性响应速度显著提高等，有望成为制造新一代固态电子、光电子器件的材料“硫族半导体纳米材料较强的

6、荧光性能可以用作生物学上的荧光标记物”未来的研究趋势是如何控制和合理设计纳米结构组件及由纳米组分构成的体相材料。PbS是一种重要的直接带隙的半导体材料。PbS晶体中含硫较多时是一种P型半导体，当含铅较多时是一种n型半导体。PbS具有相对较大的激子波尔半径(18nm)，这导致其具有较强的电子-空穴对限域效应和较大的光学非线性系数，成为一种研究量子尺寸效应的典型材料，它的量子束缚效应程度是其它半导体材料的数倍2。纳米尺度的PbS能带从近红外蓝移到可见光区域，呈现出奇异的光学性质和电学性质3，因而在非线性光学装置、红外探测器和太阳能接收器的应用方面得到广泛研究。2 硫化铅的结构特征硫化铅(PbS)属

7、于元素周期表-族中一种重要的半导体材料，其晶体具有典型的NaCl 型的结构，如图2-1所示。当 PbS晶体中硫含量较高时，则表现为一种p型的半导体；而当铅的含量较高时，则表现为一种n型的半导体。PbS的激子波尔半径为18 nm，而能带间隙在300 K的温度下只有 0.41 eV，这导致PbS具有的电子-空穴对限域响应比较强，且光学非线性系数也比较大，可作为一种用于研究量子尺寸效应的非常典型的材料，有研究表明，PbS 的量子束缚效应的程度能达到其他种类半导体材料的很多倍2。图2-1 PbS晶体结构3 制备工艺目前纳米硫化铅的制备方法仍是以物理化学方法为主，这些研究不论在方法、应用还是机理方面都已

8、经取得了重大的进展，积累了丰富的成果。随着环境友好、绿色化学等思想的转变，人们趋向于寻找更为简单、绿色的合成方法。微生物法因具有成本低、反应过程简单、整个合成过程可用微生物进行自我调控、对环境更为友好等特点，发展前景广阔。3.1 物理化学法目前,物理化学法研究相对成熟,制备纳米硫化铅的方法主要有水热法、溶剂热法、微波法、超声化学法、电子束辐射法、相转移法、还原法等。3.1.1 水热/溶剂热法水热法是在密闭高压釜内在高温、高压反应环境中，采用水作为反应介质，使通常难溶或不溶的前驱物溶解，从而使其反应和结晶的一种方法1。即提供了一个在常压条件下无法得到的特殊物理化学环境，使前驱物在反应系统中得到充

9、分溶解，形成原子或分子生长基元，最后成核结晶，反应过程中还可进行重结晶。图3-1为一种冷封自紧式高压釜示意图。按研究对象和目的的不同，水热法可分为水热晶体生长、水热合成、水热反应、水热处理、水热烧结等；按设备的差异，水热法又可分为普通水热法和特殊水热法，所谓特殊水热法是指在水热条件反应体系上再添加其他作用力场，如直场电流、磁场(采用非铁电材料制作的高压釜）、微波场等。图3-1 冷封自紧式高压釜示意图陈广大等4在表面活性剂CTAB (十六烷基三甲基溴化铵)的辅助下,以醋酸铅(Pb(AC)2)为铅源,硫代乙酰胺为硫源,在80 的水热条件下,使其在高压釜中反应5h,制备出了星形树枝状的PhS单晶。通

10、过TEM、SAED、XRD、SEM等手段对产物进行表征,结果表明产物为星形树枝状的立方相PbS单晶,且结晶状态良好,6根臂分别指向立方PbS晶体的6个<100>方向。研究还发现CTAB的使用和硫源的释硫速率对生成这种星形树枝状结构起了很大的作用。祝华云5等采用SDS和CTAB所组成的阴阳离子表面活性剂复配体系,以乙酸铅和硫脲为主要原料,在120 下反应12h,水热合成了PbS纳米棒束,并对产物进行了表征,结果表明产物是由直径约为10-80 nm、棒长为5 m的PbS单晶纳米棒所组成的纳米棒束。并且研究了乙酸铅与硫腺的摩尔比和反应温度对产物的影响,当乙酸铅和硫脲的摩尔比为1: 1时,

11、会得到PhS纳棒束。对其形成机理进行初步探讨,认为可能是由于阴阳离子表面活性剂共同作用下PbS定向生长形成一维纳米棒。Kuang等6在CTAB (十六烷基三甲基溴化铵)的辅助下,用醋酸铅和硫腺反应在120 的水热条件下反应24 h制得了树枝状的PbS纳米结构。陈娟7以硝酸铅和硫脲为主要原料,低温水热合成了各种形貌的PhS纳米材料。其制备过程是将硝酸铅和硫脲一定比例混合,再依次加人去离子水,乙二胺或者乙醇胺溶剂,用磁力搅拌器充分搅拌混合。将此混合液转人聚四氟乙烯内衬的水热反应釜中,在180 下反应24 h,将产物离心、干燥,得到最终产物。周培8等利用水热/溶剂热法,通过在室温下水溶液中醋酸铅和二

12、乙基二硫代氨基甲酸钠的沉淀反应,合成出了单分子前驱体Pb-DDTC；然后,在没有使用任何表面活性剂或模板的情况下,分别在以水、无水乙醇、乙二醇和乙二胺作为反应介质的不同溶剂中, 很好地合成出了粒径为50100 nm的PbS纳米晶。所得产物分别为不规则块状PbS纳米晶、树枝状、不规则的多面体、花状结构的PbS纳米晶,可见溶剂的选择对产品的形貌具有一定的影响。 3.1.2 微波法Liao9等人用微波法将适量的PbAc2·3H20加入到甲醛中,然后再加人适量的硫代乙酞胺,将混合后的溶液放在微波回流系统中加热20min,冷却至室温即得到PbS纳米立方晶体。廖学红,朱玉玲10用单模微波水热控制

13、合成硫化铅纳米晶,以Pb(N03)2、生物小分子L-半胱氨酸为原料, 在室温下生成白色前驱体,然后置于Chem Power微波合成仪中在150下反应lh。制备出四方形的PbS纳米晶,且随着Pb2+与L-半胱氨酸的物质的量比增大,纳米PbS颗粒变小,四方形结构越来越明显。廖学红、陈宇11采用微波法,以Pb(N03)2、硫代乙酰胺(TAA)为原料,通过改变十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的用量合成了四方形PbS纳米晶。其制备过程是称取Pb(NH3)2溶于蒸馏水中,然后加人一定量的CTAB,超声分散溶解后再加人TAA,在30%的功率微波下反应20 min,得到棕黑色沉淀。沉淀经高速离心分离,蒸馏水洗

14、涤,丙酮脱水以及真空干燥后获得最终产物。3.1.3 超声化学法超声化学的主要原理是当超声波能量足够髙时, 发生超声空化现象,空化气泡爆炸使得局部成为高温、高压和高冷却速度的环境,使有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧或热分解,从而合成新的物质。胡鹏用12超声化学法合成硫化铅纳米晶,硝酸铅与30%的氨水反应得A液,硫脲和硫代乙酰胺(TAA)反应得B液,将B液迅速注人到A液中,将其置人超声波清洗器(60KHz,60W/cm)中,在25 下超声30 min,最终得硫化铅微晶。 纪健强13采用超声化学的方法,以硝酸铅为铅源,TAA和硫脲作为硫源和稳定剂,在超声作用下, 制备了PbS纳米立方体结构

15、。其制备过程为：将Pb(N03) 充分溶解到去离子水中,然后加入氨水溶液,制成前驱体A溶液。然后将硫脲和硫代乙酞胺充分溶解到去离子水中,得到溶液B。将B溶液加人到A溶液中,将其置于超声波清洗器(60kHZ,60W/cmZ)中,在20 e=下超声清洗若干小时,最后得到黑色溶胶,将生成的黑色溶胶洗涤、干燥,即得硫化铅微晶。 3.1.4 电子束辐射法皮宗新14用电子束辐射法合成硫化铅纳米晶,以Pb(Ac)2为铅源,分别以Na2S203和硫代乙酰胺为硫源, 分别以PVA、十二烷基苯磺酸钠、乙二胺为表面活性 剂,在一定剂量电子束辐射下,元素Pb和S发生反应,合成均匀分散的PbS纳米晶体颗粒。 李珍15用

16、醋酸铅为铅源,分别以硫代硫酸钠和硫代乙酰胺为硫源,以聚乙烯醇(PVA)为表面活性剂,在电子束辐射下合成均勻分散的PbS纳米晶体颗粒。其制备过程为：将醋酸铅溶于蒸馏水中,加入表面活性剂5 %PVA,置于超声振荡器中振荡5分钟,使得溶液混合均匀,制成无色透明的溶胶;将硫代乙酰胺溶于蒸馏水中,加人适量的冰醋酸,以调节溶液的pH值为3。然后将溶胶缓慢倒人硫代乙酰胺溶液中混合均匀,在其中加人3 ml异丙醇(IPA)后,将溶液封装人袋并在电子加速器中进行辐照,辐射剂量为350 kGy,然后用蒸馏水、乙醇清洗,再在烘箱中70 下干燥3 h,得到黑色PbS纳米晶体颗粒。 3.1.5 相转移法山东农业大学宋卫红

17、16采用相转移法成功制备了硫化铅纳米材料,以乙酸铅为原料,双硫腙四氯化碳溶液为催化剂,硫代乙酰胺的乙醇溶液作为硫离子供给源,在室温下制备出PbS纳米粒子的四氯化碳溶液。探索了 PH值、浓度等因素对PbS纳米材料制备的影响,结果表明制备尺度分布均匀、结构密实的PbS纳米粒子的最佳pH值为6、铅离子浓度为1.0 x l0-4mol·L-1、双硫腙四氯化碳溶液的浓度为1.5 x l0-4mol·L-1、硫代乙酰胺的乙醇溶液浓度为1.0 x l0-4mol·L-1。3.1.6 还原法杨少东17以硫酸盐的气-固相还原反应为基础,以硫酸铅为原料,使用乌洛托品作为还原剂制备了纯

18、相的具有面心立方结构的PbS纳米晶。其制备过程为: 分别将乌洛托品、硫酸铅充分研磨后,按质量比1:1混合均匀。将混合物移人高压反应釜内,滴人适量的蒸馏水,充人氮气保护并密闭,移至坩埚电阻炉内, 然后升温反应。反应结束后自然冷却降至室温。从反应釜内取出产物,分别使用蒸馏水和丙酮进行数次洗涤至无杂质后,于50 下真空干燥4 h,得到粉末状最终产物。反应结束后,在反应釜内壁及釜盖上亦有白色的粉末结晶出现,取出该白色结晶,烘干后进行检测。3.1.7 胶体法 胶体合成法是利用带有配位基团的有机长链分子作为溶剂,在高温中生长纳米晶体,有机分子的配位基团与金属离子间发生络合反应,来阻止晶体的生长18。刘凌1

19、8用胶体法合成不同形貌的纳米硫化铅,以乙酸铅为原料,油酸为单一溶剂,在不同温度下合成了微米级星型硫化铅晶体；以十六胺为单一溶剂,合成尺寸在15nm左右的立方状硫化铅纳米晶体。其制备过程是:将乙酸铅与油酸(十六胺)混合,加热至220 (180)，然后将硫与油酸(十六胺)混合,再注人混合液中,反应1 h,再加人乙醇,接着进行离心、干燥,得到产物。3.2 生物法国外很多学者发现用酵母可以生物合成纳米硫化铅,Kowshik19等人发现酵母菌(Torulopsis sp.) 能在Pb2+存在下在胞内合成纳米PbS晶体,通过冻融方法将所得产物提取出来,大小为25纳米,最大吸收为330 nm。Sachin

20、Seshadri20等人用一个海洋酵母在细胞体内合成稳定的立方结构纳米硫化铅,尺寸为25mn范围内,最大吸收为320 nm处。Anal K. Jha21等人用一种新型、绿色和高重现性酵母(酿酒酵母)介导生物合成硫化铅纳米粒子。合成在室温下进行。X射线数据和选区电子衍射图案分析表明,硫化铅纳米粒子具有面心立方晶胞结构。单个纳米粒子具有0.667到6.95纳米的大小,形状几乎是球形的。Hong-Juan Bai22等用固定化球形红假单胞菌合成平均粒径10.5 ±0.15 nm的PbS纳米粒子。培养时间作为一个重要的生理参数,可以显著控制PbS纳米粒子的大小。 4 纳米硫化铅应用前景纳米硫

21、化铅是纳米材料中的一员，因此具备了纳米材料独有的基本特性，如特殊的量子尺寸效应、介电限域效应以及表面效应等，这些特性使纳米硫化铅显示了异于块状材料的物理和化学特性，使之在电学、医学、磁学、光学、催化等领域内均有所应用。 光催化领域 在化工领域，催化剂的使用已经成为不可或缺的重要手段，通过使用特定催化剂可有效控制反应速率，反应时间，从而大大提高反应效率。纳米材料在催化剂领域显示出了巨大的优势，因为纳米材料拥有大的比表面积和多的表面活性中心，是作为催化剂的必要条件；而其特有的体积效应以及表面效应让其又具备了高效的选择性和催化活性。采用纳米材料来制作的催化剂和传统催化剂比较，可以把反应的速率相应得提

22、升10到15倍左右23。马爱勤，王猛24等人用水热法将硫化铅纳米粒子负载于 PVDF-g-MA纤维，制出PbS/PVDF-g-MAH纤维的复合催化材料，且考察其光催化性能。以氙灯来模拟太阳光照，在此光照条件下，以亚甲基蓝（MB）作降解目标，6h内降解率高达 89.2%。Li Liu25等将硫化铅量子点负载在花状Bi2WO6上，制备出 PbS-Bi2WO6光催化剂，在可见光条件下，120min内罗丹明 B（RhB）的降解率为 97%，研究表明，如此高的光催化降解效果主要是因为硫化铅量子点独特的量子效应，使得花状 Bi2WO6对可见光利用率增强，也使得光生载流子复合机率降低，所以大大提升其光催化效

23、率。Wenquan Cui26等制备出PbS-K4Nb6O17光催化剂，当 PbS-K4Nb6O17中 PbS 的重量为 25%时，催化性能最强，可见光照两小时后，罗丹明 B 脱色率大约是 71%。吴文清27用简单的水热法，通过调节反应过程中的因素，制备出了树枝状的 PbS，并研究了其光催化性能，得出这种特殊形貌的硫化铅远比商业硫化铅的光催化性能好。 太阳能电池领域太阳能属于可再生能源，又因为它充裕的资源，而且不会产生其他的污染，所以太阳能的大力开采以及广泛运用一直是人们关注的重点。太阳能电池为一类能够把太阳光产生的能量改变为电能的设备，这种现象发生的定理则为半导体所具有的光生伏特效应。半导体

24、量子点拥有的多重激子效应在太阳能电池的转换效率提升上展现出惊人的潜力，许多研究学者尝试将各种量子点加入太阳能电池器件。硫化铅量子点具有优异的多重激子产生能力，当硫化铅量子点被高能量的紫外线轰击，每吸收到一个光子，则产生7个激子，等于吸收90%光子的能量。张茜用分子连接器 MPA 把二氧化钛纳米薄膜以及硫化铅量子点两者连起来，制成了以TiO2纳米薄膜为光吸收层的硫化铅量子点太阳能电池。并测试了电池的 I-V 曲线，其效率高达 0.65%28。 生物传感器上应用当前医学检验中存在的重要问题是，构建一种快速、灵敏、简单的检测方法来检测人体中的蛋白质、DNA 等各种生命物质，这对一些疾病的快速诊断和治

25、疗、食品安全检测、临床诊治、流行病现场监查和控制等具有重要意义。生物型传感技术和纳米硫化铅粒子的组建可以构建出一种新型传感和信号放大方式的生物荧光传感器。传感器是纳米微粒最有前途的应用领域之一。纳米微粒的特点如:大比表面积、高活性、特异物性、极微小性等,与传感器所要求的多功能、微型化、高速化相互对应。另外,作为传感器材料,还要求功能广、灵敏度高、响应速度快、检测范围宽、选择性好、耐负荷性高、稳定可靠,纳米微粒能较好的符合上述要求。纳米技术的出现为纳米粒子在分析化学领域的发展开辟新的思路。纳米粒子由于其特殊的物理和化学性质,从而使其在纳米科学领域得到重视。这样的性质有利于推动化学和生物传感的发展

26、29。纳米粒子的性质与生物杂交反应和电检测过程结合,使其应用范围更加广阔,这样的结合大大地推动生物传感装置的发展。利用生物分子形成纳米结构30或者对纳米粒子修饰31引起人们很大的兴趣。纳米粒子生物连接可能用于DNA疾病的诊断,并且对生物分析化学产生巨大的影响。尽管有很好的发展前景,但是基于纳米粒子的基因检测还处于开始阶段。利用DNA修饰的纳米材料光学检测方法相对于传统的分子探针检测有更高的灵敏度和选择性。在美国西北大学的Mirkin小组发展的一种可逆的组装方法里,金纳米粒子的表面上包覆两组利用琉基修饰且不互补的DNA序列,将其溶入金纳米粒子溶液中,琉基端便会自动地连接至金粒子的表面,此时纳米粒

27、子便会进行自组装并聚集,将DNA序列连接至金的表面,并且利用互补性的DNA序列进行杂交反应,使得金可以连结成超分子结构3233。纳米粒子的光、电及结构性质可以由纳米粒子的大小、化学沉积、不同DNA序列或长度来调整,以增加其应用性,也可以将此结果应用到其它的金属(如银)或半导体(如硒化福、硫化福)上。Mirkin实验室还开发出一种基于银加强的扫描DNA传感器。用纳米粒子标记DNA相对于荧光标记物具有更高的灵敏度和选择性。这个研究小组还报道了以金纳米颗粒和染料标记以及敏感的拉曼光谱对DNA和RNA的检测的方法34。在金纳米表面形成银修饰层后,拉曼光谱检测得到加强,其检测限达到飞摩尔级。光谱捆绑技术

28、在基因检测,高效率筛选以及药物诊断领域开辟新的天地3536。Nie及其合作者报道了一种多颜色光学捆绑技术,这种技术是将不同尺寸的量子点以精确的比例嵌入到多聚微珠中37。在膜板孔中合成的金属微珠对光识别非常有效38。DNA生物传感器或微传感器的一个关键步骤就是检测方法。早期的检测装置依靠杂交光传导。例如,用共焦扫描激光系统对荧光标记的DNA杂交检测39。荧光检测系统被广泛地应用,但由于需要大量资金用于对系统的维护而受到限制"许多装置随着杂交反应的进行产生频繁的信号,从而产生非标记的敏感检测,但不适用于常规诊断应用40。由于纳米粒子在光学生物传感器领域新具有很好的应用前景,研究人员已经做

29、了一些研究报道: 利用金溶胶标记、半导体量子点标记、聚合微球(放大)、或磁性微球(分离)。这些纳米材料通过电化学信号间接地测定DNA杂交,并且将其信号进一步放大。大多数方法是利用敏感的电化学扫描检测金属标记物,扫描安培法可以用于金属的微量分析,其高的灵敏度是由于开始的预沉积,在这个过程中目标金属被收集在工作电极上(沉积)。通过三到四次的放大后相对于脉冲安培技术其检测限更低,因此可以用于DNA杂交检测"方禹之研究小组研究了基于金、银、银加强金、银金合金、联砒咤钻包裹的二氧化硅以及硫化41424344纳米粒子的电化学DNA生物传感器。各种各样新的DNA连接纳米粒子结构用于超敏感的电检测。

30、华东师范大学祝宁宁博士作了纳米粒子标记的DNA生物传感器方面研究,他们将电化学活性良好的硫化铅和硫化锅等纳米粒子标记在氨基修饰的DNA上,制备成量子点纳米粒子标记的DNA探针,使其与固定在玻碳电极表面的目标DNA杂交,通过测定纳米粒子溶出的金属离子的电化学信号,从而对靶DNA序列间接测定。与其它DNA标记物相比,量子点纳米微粒中含有大量原子为该电化学DNA传感器灵敏度的提高提供了充分的条件。这种DNA探针本身无毒性,对电极吸附作用小,稳定性良好,可以为电化学DNA生物传感器在特定序列DNA片断的识别与检测以及DNA的损伤与保护研究方面奠定坚实的基础。 红外探测器硫化铅量子点拥有近红外范围内发光

31、效率高而且稳定特性，使其红外光学探测方面有潜在应用。国外已将其应用于红外发射器和太阳能控制器的覆料，成为新型高科技材料研究热点。军事领域，美国将其用于装甲车辆、单兵装备、航空航天侦察和监视等。美国国防支援计划的预警卫星（拥有6000个PbS探测元）装配有能探测到217n左右波长的红外辐射，探测能力超强。1946年，Cashman等人首次表明，在预警卫星红外检测器中使用 PbS薄膜，就能够网罗导弹的尾焰、地气系统红外辐射，显示出特殊功效45。 润滑油添加剂摩擦学领域中，无机纳米粒子拥有很多独特的性能，纳米硫化铅微粒由于其独特的固体润滑性能，得到了很好的抗烧结和防擦伤的效果。在润滑油中加入硫化铅纳

32、米粒子，边界润滑或者极压的条件下，会沉积于摩擦的表面，由于摩擦剪切力的作用会形成坚固的吸附膜以及化学反应膜，因而展现出抗磨和承载的作用，远远提升其抗磨以及负荷承载的性能46。杨汉民和汪汗卿47将制备的粒径约为12nm的PbS纳米微粒加入层状液晶（润滑剂）中，采用环-块磨损机研究层状液晶内纳米PbS摩擦学行为。结果显示，当进行摩擦测试时，处于层状液晶内的纳米PbS会产生摩擦化学反应，使其表层形成一种化学反应膜，进而提高润滑剂润滑性。5 结论硫化铅纳米粉末具有许多优异的物理性能,在光电、光催化、红外光学、化工材料、传感器等许多领域有着广泛的用途。目前,国内外制备纳米硫化铅的方法虽然很多,但对其制备

33、机理的研究不够深人,未来纳米硫化铅的研究应主要朝以下几个方向发展： 深入研究制备纳米硫化铅的机理 目前,大多数学者对纳米硫化铅的研究方向主要为制备的方法和制备过程中不同的因素对产物的形貌、大小的影响。而对其形成机理的研究很少。因此,在今后的研究工作中,应该深人研究制备纳米硫化铅的机理。 生物法制备纳米硫化铅 目前纳米 PbS 的合成方法仍然是以物理化学法为主，包括水热法、电子束辐射法、溶剂热法、超声化学法、微波法等，这些研究不论在方法、应用还是机理方面都已经取得了重大的进展，积累了丰富的成果。但是寻求一种更为简单、绿色的合成方法成为研究的重点，一些学者逐渐将目光转向微生物法合成纳米材料。微生物

34、法制备纳米材料具有反应过程简单、可以在常温常压下进行、整个合成过程可用微生物进行自我控制48、对环境更为友好等特点，因此具有广阔的发展前景。总之，用生物法制备纳米硫化铅的研究是当前科研工作中的热点和难点,需要在今后深人研究。 参考文献1 施利毅. 纳米材料M. 上海: 华东理工大学出版社, 20072 J. L. Machol, F.W.Wise, D.B. Tanner. Vibronic quantum beats in PbS microcrystallites. Phys. Rev. B. Condens. Matter., 1993, 48: 2819-28223 D. Li, C.

35、 J. Liang, Y. Liu, S. X. Qian. Femtosecond nonlinear optical properities of PbS nanoparticles. J. Lumin., 2007,122: 549-5514 陈广大, 褚海斌, 李雪梅, 李彦. 星形树枝状硫化铅纳米晶的制备J. 北京大学学报, 2006. 1(1): 1-45 祝华云, 张孝彬, 糜裕宏. PbS纳米棒束的水热合成与表征J. 化学学报研究简报, 2008, 66: 398-402 6 Kuang D, Liu H, Fen&ke D, et al. Suifactant-Asa

36、iRteH Growth of Novel PbS Dendritic Nanostxuctures via Facile Hydrothermal ProcessJ. Adv Mater, 2003, 15: 1747-17507 陈娟. SiO2和PbS纳米材料的制备及性能研究D. 江苏: 江苏大学, 20118 周培, 束影. PbS纳米晶制备中不同溶剂对其微观形貌的影响J. 西南石油大学学报(自然科学版), 2010, 32(1): 139-1409 Liao XH, Zhu JJ, Chen HY. Microwave synthesis of nanoerystallin emet

37、al sulfides in Formaldehyde solutionJ. MatSci. Eng. B, 200110 摩学红, 朱玉玲. 单模微波水热控制合成班化铅纳米晶J.微纳电子技术.2009 , 46(8): 473-47511 摩学红,陈宇.形状控制微波合成四方形纳米PbSJ. 微纳电子技术, 2008, 45(1): 25-2712 胡鹏. 镉铅硫化物纳米材料的合成与表征D. 武汉: 武汉理工大学, 200813 纪健强. 硫化箱和味化镉纳米晶的合成与表征D. 武汉: 武汉理工大学, 200714 皮宗新, 刘铁兵. 琉化铅纳米晶的电子束辐射合成方法及表征J. 化学工程师, 2

38、007, 140(5): 10-1215 李珍. 电子束辐射法制备纳米半导体材料及其性能研究D. 上海大学, 2008 16 宋卫红. PbS、米材料的制备及纳米材料在离子选择电极上的应用D. 济南: 山东农业大学, 2009 17 扬少东. 还原法制备纳米金属琉化物D. 合肥: 合肥工业大学, 2012 18 刘凌. 胶体法合成PbS和CdS纳米材料J. 功能材料, 2006, 37: 837-83919 Kowshik M, Deshmukh N, Vogel W, Urban J, Kulkami SK. Paknikar KM. Microbial synthesis of semic

39、onductor CdS nanoparticles, their characterization, and their use in the fabrication of an ideal diodeJ. Biotechnol Bioeng, 2002, 78: 583-58820 Sachin Seshadri, K. Saranya, Meenal Kowshik. Green synthesis of lead sulfide nanoparticles by the lead resistant marine yeast, Rhodosporidlum diobovatumJ. B

40、iotechnology Progress, 2011, 27(5): 1464-149621 Anal K. Jha, K. Prasad. PbS nanoparticles: biosynthesis and characterizationJ. International Journal of Nanoparticles, 2012, 5(4): 369-37922 Hong-Juan Bai, Zhao-Ming Zhang. Microbial synthesis of semiconductor lead sulfide nanoparticles using immobiliz

41、ed Rhodobacter sphaeroidesJ. Materials Letters, 2009, 63: 764-76623 金芳. 硫化物纳米晶的可控合成及光催化性能研究D. 南京: 南京理工大学, 201324 马爱勤, 王猛, 周正发. PVDF电纺纤维接枝马来酸酐及其负载 PbS 的光催化性能研究J. 化工新型材料, 2011, 39(10): 104-10625 Liu L, Wang YF, An WJ, et al. Photocatalytic activity of PbS quantum dots Sensitized flower-like Bi2WO6 for

42、 degradation of O hodamine B under visible light IrradiationJ.Applied Surface Science, 2013, 276: 823-83126 Cui WQ, Shao MY, Liu L. Enhanced visible-light-responsive photocatalytic property of PbS-sensitized K4Nb6O17 nanocomposite photocatalystsJ. Applied Surface Science, 2013, 276: 823-83127 吴文清. 几

43、种纳米材料的水热合成与光催化性能表征D. 浙江: 浙江师范大学, 201128 张茜. PbS量子点及石墨烯复合材料在太阳能电池中的应用研究D. 北京: 北京交通大学, 201429 Carusu F. Nanoengineering of Particle SurfacesJ. AdyMater., 2001, 13: 11-2230 Storhoff J J, Mirkin C A etal. Programmed Materials Synthesis With DNAJ. Chem. Rev., 1999, 99: 1849一186231 Niemeyer C M. Nanoparti

44、cles, Proteins, and nucleic acids: Bioteehnology meet smaterials scienceJ. Angew Chem. Int. Ed., 2001, 40: 4128-415832 Mikkelsen S R. Electrochemical biosensors for DNA sequence detection. ElectroanalysisJ, 1996, 8(1): 15-1933 Castaneda M T, Alegret S, Merkoci A. Electrochemical Sensing of DNA Using

45、 Gold NanoparticlesJ. Electroanalysis, 2006, 19: 743-75334 Taton T A, Mirkin C A, Letsingger R L. Scanometric DNA array detection with nanoparticle probesJ. Scienee, 2000, 289: 1757-176035 Han M, Gao X, Su J et al. Quantum-dot-tagged Microleads for MultiPlexed Optical Coding of BiomoleculesJ. Nat. Biotechnol., 2001, 19: 631-6