专利摘要

本发明公开了一种合成硫化银铜的方法，属于化学化工领域，首先将可溶性的无机铜盐与硫代硫酸盐溶液反应生成硫代硫酸铜，硫化银经硝酸活化后加入硫代硫酸铜溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空以除去其中的溶解氧，再进行超声强化反应制得硫化银铜，本发明克服了常规方法耗能高、产品分离难的问题，本发明方法节约能源，制备的硫化银铜(CuAgS)纯度较高，产率较高，操作简单，反应快速，制备过程方便，具有较广的应用前景。

权利要求

1.一种合成硫化银铜的方法，其特征在于，首先将可溶性的无机铜盐与硫代硫酸盐溶液反应生成硫代硫酸铜，硫化银经硝酸活化后加入硫代硫酸铜溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空以除去其中的溶解氧，再进行超声强化反应制得硫化银铜，所述方法的具体步骤如下：

（1）向可溶性的无机铜盐溶液中加入硫代硫酸盐溶液，然后在1～60℃、pH=2～9的条件下搅拌反应3～20min制得硫代硫酸铜溶液，所述可溶性的无机铜盐为硫酸铜、氯化铜或硝酸铜溶液，所述可溶性的无机铜盐与硫代硫酸盐溶液的摩尔浓度比为0.2~0.8；

（2）称取硫化银，用稀硝酸溶液浸泡0.5~3min将其活化，而后固液分离，得到活化后的硫化银，步骤（2）中称取的硫化银与硫代硫酸铜溶液的摩尔比为0.1~0.6；

（3）将活化后的硫化银加入至步骤（1）制得的硫代硫酸铜溶液中得到混合溶液，将混合溶液抽真空后，在温度1～60℃、pH=2～11的条件下进行超声强化反应10～60min，反应结束后过滤，得到蓝灰色硫化银铜化合物固体，固体用纯水洗涤，然后在40～70℃下干燥，即获得有孔隙结构的硫化银铜。

2.根据权利要求1所述的合成硫化银铜的方法，其特征在于：所述硫代硫酸盐溶液为硫代硫酸钠。

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成硫化银铜的方法，属于化学化工技术领域。

背景技术

硫化银铜(CuAgS)对紫外线和近红外光具有良好的吸收，而对可见光吸收较低，可作为一种优良的具有选择性透光的光学材料；当温度高于366K时，其中的银离子和铜离子均能导电，此时，硫化银铜是良好的半导体材料，具有广泛的用途。

目前，半导体合成的趋势是在温和条件下获得高质量的材料。硫化银铜硫化合物的合成通常采用高温氧化硅管技术、水热法和溶剂热法，但是这些方法生产条件苛刻，耗能较大，产品分离较难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、节约能源的合成硫化银铜的方法，本发明以最常见的硫化银(Ag2S)和硫代硫酸铜反应得到硫化银铜(CuAgS)产品，本发明方法方便、节能、产率高，且得到的硫化银铜产品纯度高。

本发明的技术方案如下：首先将可溶性的无机铜盐与硫代硫酸盐溶液反应生成硫代硫酸铜，硫化银经硝酸活化后加入硫代硫酸铜溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空以除去其中的溶解氧，再进行超声强化反应制得硫化银铜。

本发明的具体步骤如下：

(1)向可溶性的无机铜盐溶液中加入硫代硫酸盐溶液，然后在1～60℃、pH＝2～9的条件下搅拌反应3～20min制得硫代硫酸铜溶液；

(2)称取硫化银，用稀硝酸溶液浸泡0.5～3min将其活化，而后固液分离，得到活化后的硫化银；

(3)将活化后的硫化银加入至步骤(1)制得的硫代硫酸铜溶液中得到混合溶液，将混合溶液抽真空后，在温度1～60℃、pH＝2～11的条件下反应10～60min，反应结束后过滤，得到蓝灰色硫化银铜化合物固体，固体用纯水洗涤，然后在40～70℃下干燥，即获得有孔隙结构的硫化银铜。

所述可溶性的无机铜盐为硫酸铜、氯化铜或硝酸铜溶液，所述可溶性的无机铜盐与硫代硫酸盐溶液的摩尔浓度比为0.2～0.8。

步骤(2)中称取的硫化银与硫代硫酸铜溶液的摩尔比为0.1～0.6。

所述硫代硫酸盐溶液为硫代硫酸钠。

本发明的特点：

本发明的原理是：硫化银铜的溶度积常数小于硫化银的溶度积常数，而Ag(S2O3)n-2n+1的稳定常数较Cu(S2O3)n-2n+1的稳定常数更大，采用简单的硫酸铜(CuSO4)或氯化铜(CuCl2)或硝酸铜(CuNO3)溶液等可溶性铜盐，与硫代硫酸盐溶液反应生成硫代硫酸铜Cu(S2O3)n-2n+1(n＝1～3)，硫化银(Ag2S)在硫代硫酸铜Cu(S2O3)n-2n+1溶液中会生成溶度积更小的硫化银铜(CuAgS)化合物和更稳定的Ag(S2O3)n-2n+1(n＝1～3)。

本发明将硫化银用硝酸活化是为了溶解表面微量的氧化物。

本发明将硫化银与硫代硫酸铜溶液的混合溶液抽真空的目的是去除溶液中的溶解氧，防止硫代硫酸铜和硫代硫酸银的降解，提高硫化银铜的纯度。

本发明进行超声强化反应是因为超声波有利于离子的外部扩散和内部扩散，提高硫化银铜的产率。

本发明的反应路线如下：

(1)2Cu2++(2n+2)S2O32-＝2Cu(S2O3)n-2n+1+S4O62-

(2)Ag2S+Cu(S2O3)n-2n+1＝CuAgS+Ag(S2O3)n-2n+1

本发明的有益效果是：

(1)本发明克服了常规方法耗能高、产品分离难的问题，本发明节约能源，制备的硫化银铜(CuAgS)纯度较高、产率较高，且产品具有三维多孔孔隙结构，具备优良的选择透光性。

(2)本发明方法操作简单，反应快速，制备过程方便，具有较广的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：配制50mL硫代硫酸钠溶液(0.lmol/L)，然后将硫代硫酸钠溶液缓慢加入到50mL氯化铜溶液(0.02mol/L)中，在温度为1℃和pH＝2的条件下搅拌反应3min制得硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液，称取0.1g硫化银(Ag2S)固体，即0.0004mol硫化银(Ag2S)，硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液为0.001mol，二者的摩尔之比为0.4，用稀硝酸活化0.5min后进行固液分离，得到活化后的硫化银，然后将活化后的硫化银加入至硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空后置于超声发生器中，在1℃及pH＝2的条件下进行超声强化反应20min，反应结束后过滤，得到蓝灰色硫化银铜化合物固体，固体用纯水洗涤后在40℃下真空干燥3小时，得0.08克具有孔隙结构的硫化银铜(CuAgS)化合物，得到的硫化银铜(CuAgS)纯度为99.2％，产率为99.2％。

实施例2：配制50mL硫代硫酸钠溶液(0.2mol/L)，然后将硫代硫酸钠溶液缓慢加入到50mL硫酸铜溶液(0.1mol/L)中，在温度为20℃和pH＝4.5的条件下搅拌反应10min制得硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液，称取0.124g硫化银(Ag2S)固体，即0.0005mol硫化银(Ag2S)，硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液为0.005mol，二者的摩尔之比为0.1，用硝酸活化1min后进行固液分离，得到活化后的硫化银(Ag2S)固体，然后将活化后的硫化银加入至硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空后置于超声发生器中，在20℃及pH＝5的条件下进行强化反应30min，反应结束后过滤，得到蓝灰色硫化银铜化合物固体，固体用纯水洗涤后在50℃下真空干燥3小时，得0.607克具有孔隙结构的硫化银铜(CuAgS)化合物，该硫化银铜的纯度为99.2％，产率为99.0％。

实施例3：配制50mL硫代硫酸钠溶液(2mol/L)，然后将硫代硫酸钠溶液缓慢加入到50mL硝酸铜溶液(1mol/L)中，在温度为30℃和pH＝9的条件下搅拌反应15min制得硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液，称取2.5g硫化银(Ag2S)固体，即0.01mol硫化银(Ag2S)，硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液为0.05mol，二者的摩尔之比为0.2，用稀硝酸活化2min后进行固液分离，得到活化后的硫化银，然后将活化后的硫化银加入至硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空后置于超声发生器中，在30℃及pH＝10的条件下进行超声强化反应40min，反应结束后过滤，得到蓝灰色硫化银铜化合物固体，固体用纯水洗涤后在60℃下真空干燥3小时，得1.998克具有孔隙结构的硫化银铜(CuAgS)化合物，得到的硫化银铜(CuAgS)纯度为99.1％，产率为99.2％。

实施例4：配制50mL硫代硫酸钠溶液(2mol/L)，然后将硫代硫酸钠溶液缓慢加入到50mL氯化铜溶液(0.8mol/L)中，在温度为50℃和pH＝6的条件下搅拌反应18min制得硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液，称取3g硫化银(Ag2S)固体，即0.012mol硫化银(Ag2S)，硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液为0.04mol，二者的摩尔之比为0.3，用稀硝酸活化2.5min后进行固液分离，得到活化后的硫化银，然后将活化后的硫化银加入至硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空后置于超声发生器中，在50℃及pH＝8的条件下进行超声强化反应50min，反应结束后过滤，得到蓝灰色硫化银铜化合物固体，固体用纯水洗涤后在70℃下真空干燥3小时，得2.43克具有孔隙结构的硫化银铜(CuAgS)化合物，得到的硫化银铜(CuAgS)纯度为99.0％，产率为99.1％。

实施例5：配制50mL硫代硫酸钠溶液(4mol/L)，然后将硫代硫酸钠溶液缓慢加入到50mL氯化铜溶液(3.2mol/L)中，在温度为60℃和pH＝9的条件下搅拌反应20min制得硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液，称取23.8g硫化银(Ag2S)固体，即0.096mol硫化银(Ag2S)，硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液为0.16mol，二者的摩尔之比为0.6，用稀硝酸活化3min后进行固液分离，得到活化后的硫化银，然后将活化后的硫化银加入至硫代硫酸铜[Cu(S2O3)n-2n+1]溶液中得到混合溶液，然后将混合溶液抽真空后置于超声发生器中，在60℃及pH＝11的条件下进行超声强化反应60min，反应结束后过滤，得到蓝灰色硫化银铜化合物固体，固体用纯水洗涤后在70℃下真空干燥3小时，得3.28克具有孔隙结构的硫化银铜(CuAgS)化合物，得到的硫化银铜(CuAgS)纯度为99.0％，产率为99.0％。

上面对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

一种合成硫化银铜的方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。