[發明專利]一種超長制備銀納米線的方法

有效

• 申請號: 201410419147.4
• 申請日: 2014-08-25
• 公開（公告）號: CN104174869A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 陶宇;陶瑜驍;楊華東;王標兵;孫萌
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B82Y40/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明屬于納米材料制備技術領域，特別涉及一種超長制備銀納米線的方法。?

背景技術

一維納米材料是指在兩維方向上納米尺度、長度為宏觀尺度的新型納米材料，分為以下幾類：納米管、納米棒或納米線、納米帶以及納米同軸電纜等；人類研究一維納米材料的歷史已經有40年；1970年，法國科學家就首次研制出直徑為7nm的碳纖維，自1991年日本筑波NEC實驗室的物理學家Iijima通過高分辨電鏡發現碳納米管以來，一維納米材料立即成為許多領域科學家們研究的熱點。一維納米材料作為一種具有在橫向上被限制在100納米以下（縱向沒有限制）的一維結構材料，同樣具有納米材料的小尺寸效應、界面效應、量子效應和宏觀量子隧道效應，在納米電子學、納米光電子學、超高密度存儲和掃描探針顯微鏡等領域具有潛在的應用前景。?

目前，在眾多的一維金屬納米材料中，研究最為廣泛、最具有應用潛力的就是銀納米線；銀納米線（silver?nanowires,AgNWs）是一種纖維狀納米材料，一般指其長徑比大于20的一維納米材料，因為銀本身是最好的導電導熱金屬，具有良好的化學性能、抗菌性能和催化性能，在電子、化學化工、生物醫藥領域有著廣泛應用。?

許多方法被用來合成銀納米線，這些方法主要分為兩類：模板法和無模板法；對于模板法，銀納米線用多孔硬質模板制作，比如聚合物、生物分子、硅晶片和氧化鋁，硬質模板制作的銀納米線受模板限制，長度有限，并且模板的移除是昂貴和麻煩的；為了克服模板法的這些缺點，化學制備的方法已經得到重大關注，尤其是軟化學法，多元醇法是合成納米結構的最常見軟解法，但是多元醇法制備的銀納米線長度一般只有20-100um，很難制備超長的銀納米線；我們提出一種的制備超長銀納米線的途徑，通過利用FeCl₃來制備晶種，乙二醇使得Fe³⁺被還原成Fe²⁺，反過來Fe²⁺被O₂氧化成Fe³⁺，消除了銀表明吸附的O₂，與此同時銀納米線優先生長，然后在一次制備銀納米線的基礎之上，再進行多步增長，從而很有效的制得較長的銀線；此外，可以通過調節FeCl₃的濃度來獲取不同尺寸的銀納米線，此實驗只需要簡單的試劑和設備，反應過程不需要考慮外界氣體的影響。?

發明內容

本發明的目的是提供簡便、低成本的一種制備超長銀納米線的方法。?

本發明采用的技術方案的步驟如下：?

材料配比：

濃度為99.8%的無水硝酸銀?AgNO₃。

濃度為99.8%的無水乙二醇?C₂H₆O₂。?

濃度為98％的聚乙烯吡咯烷酮K-30?PVP?分子量55000。?

濃度為97.0%的無水三氯化鐵FeCl₃。?

濃度為99.5%的丙酮。?

濃度為99.7%的無水乙醇。?

以上試劑均沒有經過純化處理。?

制備過程：?

1、在100~300w超聲水浴中將AgNO₃溶于乙二醇形成濃度為0.05~

0.2mol/L透明的AgNO₃/EG溶液，PVP溶于乙二醇形成0.1~0.5mol/l透明的PVP/EG溶液，FeCl₃溶于乙二醇形成0.01~0.1mol/L的黃色FeCl₃/EG溶液。

2、將與AgNO₃/EG體積比為1:1~3的PVP/EG溶液倒入聚四氟乙烯內膽內，再用微型注射器向上述混合溶液中加入FeCl₃/EG溶液使溶液中FeCl₃總濃度在100~500μmol/L，在200~500rpm速率磁力攪拌5~10min；然后倒入AgNO₃/EG溶液，繼續在200~500rpm速率磁力攪拌5~10min。?

3、接著將聚四氟乙烯內膽放入反應釜內密閉后，放入馬弗爐內加熱反應，反應溫度為100~200℃，反應時間為1~5h。?