[發明專利]復合Ni、Co的核殼結構Cu基納米線及其制備方法

無效

• 申請號: 201410073776.6
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103878384A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 沈湘黔;景茂祥;李博;李旻;李旺
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/02;B82Y40/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于低維材料制備技術領域，尤其是復合Ni、Co的核殼結構Cu基納米線及其制備方法。

背景技術

銅納米線因其電導率高、成本低等優點，在高透光率、低電阻的柔性透明導電膜中的應用備受關注，被認為是ITO、Ag、CNT、GO等導電材料的最佳替代材料；然而，目前有兩個問題抑制了銅納米線薄膜的推廣應用：1）銅納米線的易氧化；2）銅納米線呈桔黃色，不適于顯示器的色彩搭配。銅與鎳的合金化處理則是一種很好的方法，既可以很好的抑制銅納米線的氧化，又可以使銅納米線呈灰色，滿足顯示器的要求；Zhang等人在合成銅納米線的同時，直接將鎳離子與銅離子混合，一步合成了直徑200～300納米、Cu/Ni比為13：7的Cu@Ni納米線，并提出Cu、Ni分步生長形成核殼結構的機制[Zhang.Chem.Mater,2010,22:1282-1284]，但該復合納米線的直徑太大，不適合高性能柔性透明導電膜。

發明內容

針對現有技術中存在不足，本發明提供了一種復合Ni、Co的核殼結構Cu基納米線及其制備方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

復合Ni、Co的核殼結構Cu基納米線的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）配置0.1～0.5mol/L的硝酸銅溶液、12～15mol/L氫氧化鈉溶液，順序將10～50mL硝酸銅溶液、3～5mL乙二胺溶液、1～2mL40wt%的水合肼溶液加入到盛有1000mL氫氧化鈉溶液的燒瓶中，密封后放入60～80℃水浴鍋中，恒溫加熱1～3小時，得到懸浮有銅納米線的溶液；

（2）將步驟（1）中所得懸浮有銅納米線的溶液超聲分散10分鐘，加入5～50mL0.1mol/L的硝酸鎳或硝酸鈷溶液，并滴加0.1～1mL40wt%的水合肼溶液，放回60～80℃水浴鍋持續加熱1～2小時，得到灰色的、直徑為60～90nm、復合Ni、Co的核殼結構Cu納米線的懸浮液。

（3）將復合Ni、Co的核殼結構Cu納米線從步驟（2）得到的懸浮液中撈出，用去離子水洗滌，于80℃下真空干燥，得到Ni或Co與Cu的摩爾比為1：0.1～1的復合Ni、Co的核殼結構Cu納米線。

本發明所述制備方法制備的Ni、Co復合核殼結構Cu納米線，其特征在于，Cu納米線表面具有鎳包覆層或鈷包覆層，Ni或Co與Cu的摩爾比為1：0.1～1，直徑為60～90nm，長度15～20μm，顏色為灰色的，具有軟磁性。

本發明提供Ni、Co復合的核殼結構Cu基納米線，具有核殼結構，長徑比大，直徑達90nm以下，長度15～20μm，鎳包覆層或鈷包覆層能保護銅；同時，軟磁性鎳、鈷的引入可使銅納米線具有磁性，方便在磁場下定向排布。

本發明提供的制備方法，制備過程簡單，容易擴大化生產，成本低。

附圖說明

圖1為實施例1所制得的復合Ni的核殼結構Cu基納米線的掃描電子顯微鏡照片。

圖2為本發明實施例1所制得的復合Ni的核殼結構Cu基納米線的透射電鏡照片。

圖3為本發明實施例1所制得的復合Ni的核殼結構Cu基納米線的XRD衍射圖譜。

圖4為本發明實施例1所制得的復合Ni的核殼結構Cu基納米線的磁滯回線。

圖5為本發明實施例3所制得的復合Co的核殼結構Cu基納米線的掃描電子顯微鏡照片。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施例對本發明作進一步的說明，但本發明的保護范圍并不限于此。

實施例1

1）配置0.1mol/L的硝酸銅溶液50mL、15mol/L氫氧化鈉溶液1000mL，順序將硝酸銅溶液、5mL乙二胺溶液、2mL40wt%的水合肼溶液加入到盛有氫氧化鈉溶液的燒瓶中，密封后放入80℃水浴鍋中，恒溫加熱1小時，得到懸浮有銅納米線的溶液。

2）將步驟（1）中所得懸浮有銅納米線的溶液超聲分散10分鐘，加入50mL0.1mol/L的硝酸鎳溶液，并滴加1mL40wt%的水合肼溶液，放回80℃水浴鍋持續加熱2小時，得到直徑為60～90nm、灰色的、復合Ni、Co的核殼結構Cu納米線的懸浮液。

3）將復合Ni的核殼結構Cu納米線從步驟2）得到的懸浮液中撈出，用去離子水洗滌，于80℃下真空干燥，得到Ni與Cu的摩爾比為1：1的復合Ni的核殼結構Cu納米線。