[發(fā)明專利]銀-鉍超晶格納米線陣列及其制備方法和用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310013380.8
• 申請(qǐng)日: 2013-01-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103088388A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 游巧;費(fèi)廣濤;許少輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C25D11/12
• 分類號(hào): C25D11/12;C25D11/18;C25D11/16;C25D5/10;C25D3/46;C25D3/54;G01N1/28;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 合肥和瑞知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34118
• 代理人: 任崗生

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種納米線陣列及制備方法和用途，尤其是一種銀-鉍超晶格納米線陣列及其制備方法和用途。

背景技術(shù)

1970年美國(guó)IBM實(shí)驗(yàn)室的江崎和朱兆祥提出了超晶格的概念，即人為地使制備的材料的結(jié)構(gòu)呈周期性地變化，當(dāng)調(diào)制的周期比材料的晶格常數(shù)大幾倍或更長(zhǎng)時(shí)，就稱為超晶格。將超晶格的定義引申到一維納米材料的結(jié)構(gòu)中就出現(xiàn)了一維超晶格納米線，它通常是指兩種材料周期性交替排列形成的一維周期性納米結(jié)構(gòu)。對(duì)于納米材料的熔化來(lái)說(shuō)，目前，人們已在理論上研究了納米顆粒和納米線依賴于尺寸的熔化特性，而在實(shí)驗(yàn)上對(duì)于金屬納米材料熔化方面的研究也多以納米顆粒為對(duì)象，其緣由主要是難以得到尺寸精確可控并且可以用于熔化測(cè)試的金屬納米樣品。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題為克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種可用于熔化測(cè)試的銀-鉍超晶格納米線陣列。

本發(fā)明要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題為提供一種上述銀-鉍超晶格納米線陣列的制備方法。

本發(fā)明要解決的還有一個(gè)技術(shù)問(wèn)題為提供一種上述銀-鉍超晶格納米線陣列的用途。

為解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案為：銀-鉍超晶格納米線陣列包括氧化鋁模板，特別是，

所述氧化鋁模板的一面覆有金膜，所述一面覆有金膜的氧化鋁模板的孔中置有銀納米線與鉍納米線連接成的一維超晶格納米線組成的陣列；

所述金膜的厚度為200～400nm；

所述連接成一維超晶格納米線的銀納米線的線直徑為55～65nm、線長(zhǎng)為100～200nm，鉍納米線的線直徑為55～65nm、線長(zhǎng)為65nm～2μm。

作為銀-鉍超晶格納米線陣列的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的連接成一維超晶格納米線的銀納米線與鉍納米線為交替連接。

為解決本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，所采用的另一個(gè)技術(shù)方案為：上述銀-鉍超晶格納米線陣列的制備方法包括二次陽(yáng)極氧化法，特別是完成步驟如下：

步驟1，先使用二次陽(yáng)極氧化法得到孔直徑為55～65nm的通孔氧化鋁模板，再于通孔氧化鋁模板的一面鍍金膜；

步驟2，先將一面鍍有金膜的氧化鋁模板置于銀電解液中，于直流電壓為0.4～0.6V下電沉積25～35s，再將其置于鉍電解液中，于直流電壓為0.9～1.3V下電沉積45～600s，制得銀-鉍超晶格納米線陣列。

作為銀-鉍超晶格納米線陣列的制備方法的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的通孔氧化鋁模板的制作為，先將鋁片置于溫度為0～3℃濃度為0.2～0.4mol/L的草酸溶液中，于38～42V的直流電壓下陽(yáng)極氧化至少6h，再將其置于58～62℃下的磷鉻酸混合溶液中浸泡至少9h，接著，將其再次于同樣的工藝條件下進(jìn)行第二次陽(yáng)極氧化至少18h后，先用氯化銅或氯化錫溶液去除背面未氧化的鋁，再用溫度為38～42℃濃度為4～6wt%的磷酸溶液進(jìn)行通孔和擴(kuò)孔；所述的在將鋁片進(jìn)行陽(yáng)極氧化之前，先將其依次置于丙酮和乙醇中超聲清洗30min，再將其置于真空度為10^-5Pa、溫度為500℃下退火5h；所述的銀電解液為濃度為0.06mol/L的硝酸銀水溶液，其pH值用濃度為0.1mol/L的硝酸溶液調(diào)節(jié)至1.5；所述的鉍電解液為濃度為0.04mol/L的氯化鉍溶液、0.1mol/L的酒石酸溶液、0.2mol/L的檸檬酸溶液、0.88mol/L的丙三醇溶液和0.1mol/L的檸檬酸鈉溶液的混合液，其pH值用濃度為0.1mol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)至2.0；所述的將一面鍍有金膜的氧化鋁模板置于銀電解液或鉍電解液中進(jìn)行電沉積后，將其置于去離子水中浸泡清洗至少1min；所述的將一面鍍有金膜的氧化鋁模板依次分別置于銀電解液和鉍電解液中進(jìn)行電沉積的循環(huán)次數(shù)為兩次以上。

為解決本發(fā)明的還有一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，所采用的還有一個(gè)技術(shù)方案為：上述銀-鉍超晶格納米線陣列的用途為：

將銀-鉍超晶格納米線陣列用于測(cè)試鉍納米線的長(zhǎng)徑比與其熔化特性之間的關(guān)系。