[發(fā)明專利]一種銅納米線的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611155853.8
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN107052358B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 俞書宏;傅棋琪;李玉達
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: B22F9/24
• 分類號: B22F9/24;B22F1/00;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發(fā)明提供了一種銅納米線的制備方法，包括以下步驟：A)將銅源、葡萄糖、高級脂肪胺和水混合，得到混合乳液；B)將所述混合乳液加熱后反應(yīng)，得到第一階段產(chǎn)物；C)將所述第一階段產(chǎn)物加熱后反應(yīng)，得到銅納米線；步驟B)中所述反應(yīng)的溫度為50～90℃，步驟C)中所述反應(yīng)的溫度為80～150℃，且步驟B)的反應(yīng)溫度低于步驟C)的反應(yīng)溫度。在制備銅納米線的過程中，本申請通過分步進行反應(yīng)，且限定每步反應(yīng)的溫度，保證了銅離子充分被還原，得到收率較高的銅納米線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及納米材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種銅納米線的制備方法。

背景技術(shù)

一維金屬材料因其獨特的光學(xué)、電學(xué)、熱力學(xué)、機械和催化性能而在現(xiàn)代納米科學(xué)和納米技術(shù)中占據(jù)著重要的位置，但是高昂的制造成本和不穩(wěn)定的特性成為其在實際應(yīng)用中的一個主要瓶頸。銅元素作為地球上的高豐富廉價元素，是一維金屬材料中非常理想的商業(yè)化選項。因此，發(fā)展能應(yīng)用于未來低成本納米材料和納米器件的高單分散性、良好穩(wěn)定性以及耐氧性的一維銅納米線的需求是非常緊迫的。

銅納米線的制備方法主要為溶劑相合成法、氣相沉積法及模板誘導(dǎo)電沉積法。現(xiàn)階段，氣相沉積法和模板誘導(dǎo)電沉積法還不足以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而溶劑相合成法制備的銅納米線則需要在產(chǎn)量和質(zhì)量之間進行抉擇，高產(chǎn)量合成方法制備的納米線往往質(zhì)量很差；而高質(zhì)量制備方法得到的納米線卻經(jīng)常受限于低的產(chǎn)率和產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于提供一種銅納米線的制備方法，本申請?zhí)峁┑姆椒珊炅恐苽涓哔|(zhì)量的銅納米線。

有鑒于此，本申請?zhí)峁┝艘环N銅納米線的制備方法，包括以下步驟：

A)，將銅源、葡萄糖、高級脂肪胺和水混合，得到混合乳液；

B)，將所述混合乳液加熱后反應(yīng)，得到第一階段產(chǎn)物；

C)，將所述第一階段產(chǎn)物加熱后反應(yīng)，得到銅納米線；

步驟B)中所述反應(yīng)的溫度為50～90℃，步驟C)中所述反應(yīng)的溫度為80～150℃，且步驟B)的反應(yīng)溫度低于步驟C)的反應(yīng)溫度。

優(yōu)選的，步驟B)中所述反應(yīng)的溫度為65～80℃，步驟C)中所述反應(yīng)的溫度為90～120℃。

優(yōu)選的，步驟B)中，所述反應(yīng)的時間為12～48h；步驟C)中，所述反應(yīng)的時間為12～48h。

優(yōu)選的，所述銅源與所述葡萄糖的摩爾比為(1～3)：1，所述銅源與高級脂肪胺的摩爾比為(1～5)：1，所述銅源與水的摩爾比為(1～5)：1。

優(yōu)選的，所述混合的溫度為20～50℃。

優(yōu)選的，步驟C)中，所述加熱在攪拌條件下進行，所述攪拌的速度為0～250轉(zhuǎn)/min。

優(yōu)選的，所述銅源選自二水合氯化銅、硝酸銅或無水氯化銅；所述高級脂肪胺為十六胺、十八胺和油胺中的一種。

優(yōu)選的，步驟C)中，所述反應(yīng)后還包括：

將得到的反應(yīng)液離心分離。

優(yōu)選的，所述離心分離的轉(zhuǎn)速為1000～5000轉(zhuǎn)/min。

本申請?zhí)峁┝艘环N銅納米線的制備方法，該方法首先將原料銅源、高級脂肪胺、葡萄糖與水混合，得到混合乳液，將混合乳液加熱后反應(yīng)，得到第一階段產(chǎn)物，將所述第一階段產(chǎn)物加熱后反應(yīng)，得到銅納米線；本申請利用分步反應(yīng)的手段，使大部分銅離子先轉(zhuǎn)化為銅納米點，再在銅納米點的基礎(chǔ)上完成后續(xù)反應(yīng)，從而使銅納米線的產(chǎn)率得到了提升。試驗結(jié)果表明，本申請?zhí)峁┑你~納米線的制備方法可一次性制備50g銅納米線，且銅納米線線徑均勻，長度幾十微米，長徑比可達700～1000。

附圖說明