[發明專利]一種具有多重分枝狀的納米合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201810065674.8
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108274014B
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發明（設計）人: 楊大馳;鄭立軍
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: B22F9/16
• 分類號: B22F9/16;B22F1/00;C25D11/12;C23C14/18;C23C14/24;C25D3/56;C23C28/00;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 天津市杰盈專利代理有限公司 12207
• 代理人: 趙尊生

1.一種具有多重分枝狀的納米合金，其特征在于，其結構由主干和分枝組成，主干長度為1-50μm，分枝分布在主干上，分枝枝徑為5-500nm；

其制備方法經過以下的步驟：

1)氧化鋁模板的制備：將高純鋁片在酸性溶液A中施加20-180V的直流電壓進行陽極氧化6-10小時，然后再經過混合酸溶液A處理以除去表面獲得的不規則氧化鋁膜，得到第一次陽極氧化的氧化鋁模板；然后重復進行上述陽極氧化處理10-15小時，并用含有銅和/或錫的鹽溶液處理以除去背面未氧化的鋁，得到第二次陽極氧化的氧化鋁模板，最后采用酸性腐蝕溶液B溶去位于孔底部的氧化鋁障礙層，得到雙通的氧化鋁模板A；

2)氧化鋁模板A表面蒸鍍金膜：采用蒸鍍方法，控制蒸金膜的條件，在步驟1)中制備的氧化鋁模板A的任意一面蒸鍍一層厚度為50-200nm的金膜，這樣將模板孔與孔之間壁的底部蒸鍍上了一層金膜，使其完全封蓋氧化鋁模板孔，得到氧化鋁模板B；

3)電化學沉積得到合金納米線A：采用鈀和鉍兩種元素的電鍍液，對步驟2)中制備的氧化鋁模板B進行電化學沉積，得到合金納米線A；

所述的電鍍液的成分為0.001-0.05M PdCl₂或者0.001-0.05M Pd(NH₃)₂Cl₂、0.0005-0.03M Bi(NO)₃·5H₂O或者0.0005-0.03M BiCl₃、0.001-0.005M C₃H₆O₆、0.005-0.05M C₃H₅(OH)₃和0.004-0.02M KOH，用稀硝酸或稀鹽酸調節溶液的pH到0.1-3；

4)氧化鋁模板去除：用堿或酸溶液溶除去步驟3)中制得的納米線周圍的氧化鋁模板，得到去除氧化鋁模板的合金納米線B；

5)化學刻蝕：用強堿溶液刻蝕步驟4)制得的合金納米線B，即形成具有多重分枝狀的納米合金。

2.權利要求1所述的具有多重分枝狀的納米合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)氧化鋁模板的制備：將高純鋁片在酸性溶液A中施加20-180V的直流電壓進行陽極氧化6-10小時，然后再經過混合酸溶液A處理以除去表面獲得的不規則氧化鋁膜，得到第一次陽極氧化的氧化鋁模板；然后重復進行上述陽極氧化處理10-15小時，并用含有銅和/或錫的鹽溶液處理以除去背面未氧化的鋁，得到第二次陽極氧化的氧化鋁模板，最后采用酸性腐蝕溶液B溶去位于孔底部的氧化鋁障礙層，得到雙通的氧化鋁模板A；

2)氧化鋁模板A表面蒸鍍金膜：采用蒸鍍方法，控制蒸金膜的條件，在步驟1)中制備的氧化鋁模板A的任意一面蒸鍍一層厚度為50-200nm的金膜，這樣將模板孔與孔之間壁的底部蒸鍍上了一層金膜，使其完全封蓋氧化鋁模板孔，得到氧化鋁模板B；

3)電化學沉積得到合金納米線：以鈀、鉍的可溶性鹽前驅體作為電鍍液的成分采用電沉積法在氧化鋁模板的孔內合成鈀鉍納米線，電沉積結束后，用去離子水清洗樣品并干燥，便得到鈀鉍納米線A；

4)氧化鋁模板去除：用堿或酸溶液溶除去步驟3)中制得的鈀鉍納米線A周圍的氧化鋁模板，得到去除氧化鋁模板的鈀鉍合金納米線B；

5)化學刻蝕：用強堿溶液刻蝕步驟4)制得的鈀鉍合金納米線B，即形成具有多重分枝狀的納米合金。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述的酸性溶液A為0.1-1M硫酸溶液、0.1-1M草酸溶液或0.1-1M磷酸溶液；所述的混合酸溶液A為質量分數為1wt％-10wt％磷酸和質量分數為1wt％-3wt％鉻酸混合溶液；所述的錫的鹽溶液為pH＝4-8，0.1M過飽和的四氯化錫溶液或pH＝4-8，0.1M過飽和的硫酸錫溶液；所述的銅的鹽溶液為pH＝4-8，0.1M過飽和的氯化銅溶液或pH＝4-8，0.1M過飽和的硫酸銅溶液；所述的酸性腐蝕溶液B為質量分數為1wt％-20wt％的鹽酸、1wt％-20wt％硫酸、1wt％-20wt％磷酸中的一種或者任意幾種的混合物；所述的氧化鋁模板A的孔徑為25-200nm。