[發(fā)明專利]四氧化三鐵協(xié)同銀顆粒/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810588060.8
• 申請日: 2018-06-08
• 公開（公告）號: CN108899575B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 卑鳳利;余毛省;陳均青;朱律忠;陳俊輝;儲海蓉;侯晶晶
• 申請（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 劉海霞

本發(fā)明公開了一種四氧化三鐵協(xié)同銀顆粒/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈的制備方法。所述方法通過將銀溶膠和四氧化三鐵與氧化石墨烯混合，在NaCl的作用下，銀納米粒子團(tuán)聚并被氧化石墨烯捕捉負(fù)載在氧化石墨烯上，得到四氧化三鐵協(xié)同銀顆粒/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈。本發(fā)明引入氧化石墨烯作為組裝平臺，控制團(tuán)聚體的大小，同時作為特殊的半包覆型表面活性劑，既能穩(wěn)定納米粒子及其團(tuán)聚體，同時又能使大部分納米粒子表面裸露出來，為納米粒子的表面清潔和表面SPR的調(diào)控提供了巨大的空間。本發(fā)明引入四氧化三鐵作為催化劑，實現(xiàn)了由銀納米顆粒團(tuán)聚組裝形成銀納米鏈。本發(fā)明方法操作簡單，快速且不需要連接劑，增加了銀納米鏈合成的可靠性，重復(fù)性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于銀納米材料制備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種四氧化三鐵協(xié)同納米銀/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈的制備方法。

背景技術(shù)

金屬銀的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性好，對可見光和紅外線反射率高，并富有延展性，其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，抗氧化性強(qiáng)，耐腐蝕。不同形貌的Ag納米粒子具有不同的性能，因此各種形貌的Ag納米粒子，如球狀、米狀、棒狀、線狀、片狀、棱柱狀、立方狀、枝晶狀和納米陣列等，被制備出來，應(yīng)用于不同領(lǐng)域。

與球狀、片狀等銀納米粒子相比，銀納米鏈具有高導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、生物惰性和顯著的表面等離子體共振等。銀納米鏈能夠應(yīng)用于SERS，提高SERS靈敏度和信號強(qiáng)度，用在鋰離子電池材料中，能夠增大導(dǎo)電率，大幅度提高鋰電池的電化學(xué)性能等。文獻(xiàn)1(Zhang GX,etal.Preparation of Silver Nanochains and Its Application forPolyurethaneConductive Composite Films[J].Chinese Journal of Electron Devices,2016,5:1031-1033.)報道了一種：以DNA大分子鏈為模板，用水熱合成法制備了線性結(jié)構(gòu)銀納米鏈，雖然以DNA為模板制備的銀納米鏈，粒徑均一，并且規(guī)則、有序的排列成鏈狀結(jié)構(gòu)，但是，此方法合成的銀納米鏈粒徑小，需要DNA大分子鏈作為模板，過程復(fù)雜，可重復(fù)性差等問題。文獻(xiàn)2(Matthew J.Shiers,et al.Self-Assembled Ultra-High Aspect Ratio SilverNanochains[J].Materialsviews,2012,24:5227–5235.)報道了一種利用超聲波合成了具有超高長徑比一維銀納米鏈的方法。雖然超聲波方法簡單且可重復(fù)性好，但是此方法存在粒徑難以控制，表面不清潔等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種四氧化三鐵協(xié)同銀顆粒/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈的制備方法，該方法將銀溶膠和四氧化三鐵納米粒子與氧化石墨烯(GO)混合，在氯化鈉和四氧化三鐵的作用下，使銀納米粒子團(tuán)聚組裝成銀納米鏈并且負(fù)載在GO上，得到穩(wěn)定的四氧化三鐵協(xié)同銀顆粒/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案如下：

四氧化三鐵協(xié)同銀顆粒/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈的制備方法，具體步驟如下：

按銀溶膠、氧化石墨烯與四氧化三鐵的質(zhì)量比為10:1:1～10:1:2，將銀溶膠和四氧化三鐵與氧化石墨烯混合均勻，超聲條件下加入NaCl溶液，超聲混合均勻，離心去除上清液，將沉淀分散于水中，得到四氧化三鐵協(xié)同納米銀/氧化石墨烯自組裝銀納米鏈溶液。

優(yōu)選地，所述的銀溶膠、氧化石墨烯與四氧化三鐵的質(zhì)量比為20:2:3。

優(yōu)選地，所述的NaCl在混合溶液中的終濃度為0.15～0.2M。

優(yōu)選地，所述的銀溶膠采用以下方法制備：采用晶種法合成銀溶膠，在檸檬酸三鈉溶液中加入硼氫化鈉溶液和硝酸銀溶液，得到銀納米粒子晶種1，將檸檬酸鈉溶液煮沸后，加入銀納米粒子晶種1和硝酸銀，得到銀納米粒子晶種2，將檸檬酸鈉溶液加熱至80～82℃，加入銀納米粒子晶種2和硝酸銀，得到銀納米粒子晶種3，在銀納米粒子晶種3加水，加熱至80～82℃，加入檸檬酸鈉和硝酸銀，反應(yīng)結(jié)束后，得到銀溶膠。