[發(fā)明專利]一種金納米線的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611260473.0
• 申請(qǐng)日: 2016-12-30
• 公開（公告）號(hào): CN106623977B
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張龍;劉喜;李增輝;劉家旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)青島研究院;青島翰興知識(shí)產(chǎn)權(quán)運(yùn)營(yíng)管理有限公司
• 主分類號(hào): B22F9/24
• 分類號(hào): B22F9/24;B22F1/00;B82Y30/00;B82Y40/00
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本發(fā)明公開了一種金納米線的制備方法，首先通過制備金前驅(qū)體溶液，并加入表面活性劑，在電場(chǎng)作用下使金離子在玻璃基板模板上富集，并加入還原劑還原，得到納米粒子，隨后重新加入前驅(qū)體溶液，施加垂直方向的電場(chǎng)并加入還原劑，使金離子定向運(yùn)動(dòng)并生長(zhǎng)，作用下加入還原劑，得到高長(zhǎng)徑比且取向規(guī)則的金納米線。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種金納米線的制備方法。

背景技術(shù)

金屬于貴金屬，由于表現(xiàn)出良好的選擇催化活性和導(dǎo)電性，金的納米材料目前在催化轉(zhuǎn)換器，燃料電池，石油裂化等很多工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中具有很好的應(yīng)用前景。而近研究發(fā)現(xiàn)，金納米材料的某些良好的物理特性，與納米材料的形狀和尺寸具有密切的關(guān)系，有效控制金納米材料的形貌和尺寸有望顯著改善金納米材料的物理化學(xué)特性，金納米材料的一維結(jié)構(gòu)和零維結(jié)構(gòu)相比，表現(xiàn)出較高的長(zhǎng)徑比、較少的晶格缺陷、更小的晶格間距以及很高的表面原子數(shù)等優(yōu)點(diǎn)。此外由于結(jié)構(gòu)上的各向異性，一維金納米線將會(huì)顯著提高電子傳輸效率。由于金屬于貴金屬，價(jià)格昂貴，如何在同樣的用量前提下保證最大程度發(fā)揮其特性是目前研究的熱點(diǎn)，但目前所進(jìn)行的研究當(dāng)中，均在一定程度上存在著制備方法工藝復(fù)雜，合成的金納米線長(zhǎng)徑比不高的問題，妨礙了金納米線的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種金納米線的制備方法，采用玻璃基板作為模板，電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)富集的方法，獲得了大尺寸金納米線。

本發(fā)明完整的技術(shù)方案包括：

一種金納米線的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將四氯金酸加入去離子水，制備0.05mol/L的四氯金酸水溶液，加于反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng)容器一側(cè)設(shè)有玻璃基板，隨后加入表面活性劑，表面活性劑組成為月桂基二甲基芐基氯化銨：十五烷基三甲基溴化銨＝2：1的混合物，以上為體積比，攪拌5min后靜置3h，隨后對(duì)反應(yīng)容器兩端施加150N/C的電場(chǎng)，在室溫下使金離子在電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)并富集到玻璃基板表面，在超聲振動(dòng)攪拌和電場(chǎng)耦合作用下加入4mmol/L的乙二醇水溶液，其中四氯金酸、表面活性劑和乙二醇的摩爾比為1:4.5:60，靜置3h制得富集在玻璃基板表面的金納米粒子。

(2)將濃度為0.2mol/L的四氯金酸水溶液再次加入步驟(1)所得溶液，隨后加入0.02mol/L的抗壞血酸溶液，加熱溫度到45-55℃，再次對(duì)反應(yīng)容器兩端施加400N/C電場(chǎng)，此次施加電場(chǎng)的方向與步驟(1)施加電場(chǎng)的方向垂直，使金離子在電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)并沿著與步驟(1)施加電場(chǎng)垂直的方向運(yùn)動(dòng)并還原劑作用下析出生長(zhǎng)，得到尺寸為600-1000納米的金納米線。步驟(1)所得到金納米粒子、步驟(2)所加四氯金酸以及抗壞血酸的摩爾比為1:35:60。步驟(1)所用表面活性劑濃度為0.02mol/L。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于：

通過采用玻璃基板作為模板，在電場(chǎng)作用下形成金納米粒子的富集，還原得到預(yù)制顆粒，隨后采用垂直電場(chǎng)作用使離子重新富集并進(jìn)行還原，使納米線沿電場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)并生長(zhǎng)，得到高長(zhǎng)徑比且取向規(guī)則的金納米線。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。

(1)將四氯金酸加入去離子水，制備0.05mol/L四氯金酸水溶液，加于反應(yīng)容器內(nèi)，反應(yīng)容器一側(cè)設(shè)有玻璃基板，隨后加入體積比為月桂基二甲基芐基氯化銨：十五烷基三甲基溴化銨＝2：1的混合物作為表面活性劑，攪拌5min后靜置3h，隨后對(duì)反應(yīng)容器兩端施加150N/C的電場(chǎng)，在室溫下使金離子在電場(chǎng)作用下定向運(yùn)動(dòng)并富集到玻璃基板表面，在超聲振動(dòng)攪拌和電場(chǎng)耦合作用下加入4mmol/L的乙二醇水溶液，其中四氯金酸、表面活性劑和乙二醇的摩爾比為1:4.5:60，靜置3h制得富集在玻璃基板表面的金納米粒子。