[發(fā)明專利]一種鐵磁性納米線陣列的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610356733.8
• 申請日: 2016-05-26
• 公開（公告）號: CN105947971B
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊誠;徐超
• 申請（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B22F9/24
• 代理公司: 深圳市鼎言知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44311
• 代理人: 王賽

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鐵磁性納米線陣列的制備方法，特別涉及一種鐵磁性納米線陣列非模板液相合成方法。

背景技術(shù)

陣列化的連續(xù)納米結(jié)構(gòu)在電化學(xué)儲能、催化等諸多領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。特別是在電化學(xué)儲能結(jié)構(gòu)當中，連續(xù)陣列化的導(dǎo)電及流體不僅是制備自支持、不需要粘結(jié)劑和導(dǎo)電添加劑電極材料的基礎(chǔ)，而且其開放的比表面結(jié)構(gòu)、連續(xù)的電子及離子傳輸通道以及有利于釋放應(yīng)力的表面曲率結(jié)構(gòu)都非常適合于制備高性能電化學(xué)電極材料。在納米化陣列的電化學(xué)儲能電極材料當中，其納米結(jié)構(gòu)的長徑比通常對電極材料的電化學(xué)性能有著重要的影響。

目前，較多采用模板法來合成各種金屬納米線，如利用碳納米管、多孔氧化硅等多孔性介質(zhì)作為“硬模”來合成金屬納米線；或利用DNA、棒狀膠束等線狀分子或分子組合體作為“軟模”合成金屬納米線。利用多個分散碳納米管作為模板合成金屬納米線一般在納米金屬溶膠中進行，納米金屬粒子及模板均分散在溶膠中，利用納米金屬粒子與模板之間的自組裝(Self-Assembly)可形成表面吸附納米金屬粒子的碳納米管模板，再經(jīng)熱處理后，即可形成晶相金屬納米線。然而，目前還沒有基于非模板制備鐵磁性納米線陣列的方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述狀況，有必要提供一種非模板鐵磁性納米線陣列的制備方法。

一種鐵磁性納米線陣列的制備方法，其包含以下步驟：提供一基底，對所述基底進行活化處理；配置用于沉積鐵磁性納米線陣列的反應(yīng)前驅(qū)體溶液，所述反應(yīng)前驅(qū)體溶液包括濃度大于0且小于等于1mol/L的鹽溶液以及濃度大于0且小于等于1mol/L的還原劑溶液，其中所述鹽溶液包括鐵磁性金屬鹽、絡(luò)合劑、以及貴金屬鹽及/或貴金屬酸；提供一反應(yīng)容器，將經(jīng)活化處理的基底置于所述反應(yīng)容器中；施加平行磁場，其中所述平行磁場的磁場方向與所述基底所在的平面相垂直；將所述反應(yīng)前驅(qū)體溶液加入到所述反應(yīng)容器中，并加熱發(fā)生反應(yīng)，以于所述基底上制備形成鐵磁性納米線陣列。

作為一種優(yōu)選方案，所述基底材料為金屬薄膜、碳材料膜、金屬氧化物薄膜、高分子薄膜、陶瓷薄膜中的一種或多種。

作為一種優(yōu)選方案，活化處理所述基材的方法包括，將所述基材置于活化前驅(qū)體溶液中加熱，在所述基材上沉積形成活化種子層，所述活化種子層用于捕獲并催化還原所述鐵磁性金屬鹽；其中，所述活化前驅(qū)體溶液包括濃度大于0且小于等于1mol/L的金屬鹽及/或金屬酸，濃度大于0且小于等于1mol/L的還原劑，濃度大于等于0且小于等于1mol/L的絡(luò)合劑，以及濃度大于等于0且小于等于1mol/L的pH調(diào)節(jié)劑，所述pH調(diào)節(jié)劑用于將所述活化前驅(qū)體溶液的pH值調(diào)節(jié)至7-13。

作為一種優(yōu)選方案，所述金屬鹽及/或金屬酸包括PdCl₂、H₂AuCl₆H₂O、H₂PtCl₆H₂O、IrCl₂、Ir(NO₃)₃、RhCl₃H₂O、Rh(NO₃)₃H₂O、Ru N₄O₁₀、RuCl₃中的一種或者多種，所述活化前驅(qū)體溶液中的絡(luò)合劑包括Na₃C₆H₅O₇、H₃C₆H₅O₇、H₂C₂O₄、Na₂C₂O₄、C₁₀H₁₄N₂Na₂O₈中的一種或多種, 所述pH調(diào)節(jié)劑包括KOH、NaOH、NH₃.H₂O、HCl中的一種或多種，所述活化前驅(qū)體溶液中的還原劑為N₂H₄H₂O。

作為一種優(yōu)選方案，所述活化前驅(qū)體溶液的加熱溫度為50-90℃，加熱時間為30-200分鐘。