[發(fā)明專利]一種三維金屬納米線及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710592897.5
• 申請(qǐng)日: 2017-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107309439B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊誠(chéng);吳鐺;劉佳惺;鄒培超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué)深圳研究生院
• 主分類號(hào): B22F9/24
• 分類號(hào): B22F9/24;B22F1/00;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳新創(chuàng)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44223
• 代理人: 余敏

本發(fā)明公開(kāi)了一種三維金屬納米線及其制備方法。制備方法包括以下步驟：S1，配制濃度為0.01～1mol/L的金屬離子溶液，加入絡(luò)合劑、成核劑，通過(guò)堿溶液調(diào)節(jié)pH值為10.0～13.5，制得A溶液；其中，所述金屬離子為磁性金屬離子或者磁性金屬離子和非磁性金屬離子的混合；S2，配制0.1～3mol/L的強(qiáng)還原性的還原劑溶液，調(diào)節(jié)堿溶液調(diào)節(jié)pH值為10.0～13.5，制得B溶液；S3，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，將所述A溶液與所述B溶液置于所述反應(yīng)容器中充分混合，在50～100℃和0.005～1T的磁場(chǎng)條件下反應(yīng)T時(shí)間，制得含有由磁性金屬納米線或者合金納米線構(gòu)筑的三維金屬納米線的反應(yīng)原液。本發(fā)明的制備方法可制得有序排列的三維結(jié)構(gòu)金屬納米線。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及納米材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種三維金屬納米線及其制備方法。

【背景技術(shù)】

近年來(lái)，針對(duì)開(kāi)發(fā)高性能的導(dǎo)電骨架材料，學(xué)術(shù)界進(jìn)行了一系列的嘗試。常見(jiàn)的鎳金屬多孔材料主要由模板法或脫合金法制得，如常用的泡沫鎳，具有開(kāi)放和無(wú)序排列的孔結(jié)構(gòu)，孔尺寸通常在幾百微米。脫合金化方法屬于自上而下的制備方法，采用這一方法得到的三維多孔電極孔徑較小，同時(shí)對(duì)金屬種類有局限，孔分布也難以實(shí)現(xiàn)高度有序。通過(guò)靜電紡絲纖維(直徑300-400nm)化學(xué)鍍鎳可獲得尺寸更小的鎳納米纖維無(wú)紡布，但是空間利用率低、孔結(jié)構(gòu)也是無(wú)序分布。目前已知的多孔金屬導(dǎo)電骨架網(wǎng)絡(luò)的制作方法大多仍未能獲得大范圍結(jié)構(gòu)有序的納米多孔結(jié)構(gòu)。而成功開(kāi)發(fā)三維金屬納米線結(jié)構(gòu)材料，不但對(duì)于開(kāi)發(fā)高性能的電極導(dǎo)電骨架結(jié)構(gòu)意義重大，也對(duì)人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)滲流理論、電化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、以及開(kāi)發(fā)新型電催化材料、傳感器、生物制藥等技術(shù)意義重大。

以上背景技術(shù)內(nèi)容的公開(kāi)僅用于輔助理解本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思及技術(shù)方案，其并不必然屬于本專利申請(qǐng)的現(xiàn)有技術(shù)，在沒(méi)有明確的證據(jù)表明上述內(nèi)容在本專利申請(qǐng)的申請(qǐng)日已經(jīng)公開(kāi)的情況下，上述背景技術(shù)不應(yīng)當(dāng)用于評(píng)價(jià)本申請(qǐng)的新穎性和創(chuàng)造性。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：彌補(bǔ)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種三維金屬納米線及其制備方法，可制得有序排列的三維結(jié)構(gòu)金屬納米線。

本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題通過(guò)以下的技術(shù)方案予以解決：

一種三維金屬納米線的制備方法，包括以下步驟：S1，配制濃度為0.01～1mol/L的金屬離子溶液，加入絡(luò)合劑、成核劑，通過(guò)堿溶液調(diào)節(jié)pH值為10.0～13.5，制得A溶液；其中，所述金屬離子為磁性金屬離子或者磁性金屬離子和非磁性金屬離子的混合；S2，配制0.1～3mol/L的強(qiáng)還原性的還原劑溶液，調(diào)節(jié)堿溶液調(diào)節(jié)pH值為10.0～13.5，制得B溶液；S3，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，將所述A溶液與所述B溶液置于所述反應(yīng)容器中充分混合，在50～100℃和0.005～1T的磁場(chǎng)條件下反應(yīng)T時(shí)間，其中，以第一磁場(chǎng)方向反應(yīng)T1時(shí)間，以第二磁場(chǎng)方向反應(yīng)T2時(shí)間，以第三磁場(chǎng)方向反應(yīng)時(shí)間T3時(shí)間，所述第一磁場(chǎng)方向使得對(duì)所述反應(yīng)容器中的物質(zhì)產(chǎn)生的磁力的方向與物質(zhì)所受重力方向平行，所述第二磁場(chǎng)方向和所述第三磁場(chǎng)方向使得對(duì)所述反應(yīng)容器中的物質(zhì)產(chǎn)生的磁力的方向與物質(zhì)所受重力方向垂直，且所述第二磁場(chǎng)方向和所述第三磁場(chǎng)方向之間夾角為90°，T1+T2+T3＝T，T滿足在反應(yīng)容器中出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象之前終止反應(yīng)，制得含有由磁性金屬納米線或者合金納米線構(gòu)筑的三維金屬納米線的反應(yīng)原液。

一種根據(jù)如上所述的制備方法制得的三維金屬納米線。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對(duì)比的有益效果是：