[發明專利]一種Ni-Pd-P非晶合金納米線及其制備方法

有效

• 申請號: 201910699765.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110257733B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 于金庫;于美琪;郭燕清;楊海泊;喬琪;王躍華
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: C22C45/00
• 分類號: C22C45/00;C25D1/00;B82Y40/00;B82Y30/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

本發明涉及金屬材料技術領域，具體涉及一種Ni?Pd?P非晶合金納米線及其制備方法。本發明提供的Ni?Pd?P非晶合金納米線，化學組成為Ni：49.00～49.50at％；Pd：49.00～49.50at％；P：1.00～2.00at％。鎳原子和鈀原子能夠在多孔氧化鋁模板中形成高密度的納米線陣列，有利于提高合金納米線的磁性；磷原子的添加能夠促進形成非晶合金，使得到的非晶合金納米線具有良好的可焊性、耐磨性和耐蝕性，同時Ni?Pd?P合金的電子傳導效率高，導電性能優異；本發明提供的Ni?Pd?P非晶合金納米線在室溫及高溫下均具有較高的密度、較高的屈服強度和塑性變形能力。

技術領域

本發明涉及金屬材料技術領域，具體涉及一種Ni-Pd-P非晶合金納米線及其制備方法。

背景技術

合金納米線因具有形狀各向異性、大的比表面積而備受關注，可被用于開發一些新型功能的納米材料，如納電子器件、傳感器、電極和催化劑等。合金納米線可以通過掃描式隧道顯微鏡探針手動操縱合金原子組裝，也可以在多孔氧化鋁模板或聚碳酸酯膜中沉積金屬原子制備得到。多孔氧化鋁模板的孔道規則、互相平行、有序排列并垂直于模板表面，孔徑大約在5～250nm之間可調，孔密度約為10⁹～10¹¹/cm²，采用氧化鋁模板法制備各種合金納米線，是較為簡單和便宜的方法。

通常使用多孔氧化鋁模板制備合金納米線時，是首先將多孔氧化鋁模板的孔道用SnC1₂敏化，SnC1₂水解后形成Sn(OH)₂膜粘附在多孔氧化鋁模板的孔壁上，然后PdC1₂通過Sn(OH)₂被還原成Pd原子，這些Pd原子可以作為促進其他金屬原子進一步沉積的催化劑來引發氧化還原反應，一旦氧化還原反應被引發，反應可以被自催化進行，作為催化劑的Pd原子濃度是非常低的(參見《無電化學沉積法合成銅納米線》，張曉艷等著，東北大學學報，自然科學版，Vo1.36，No.9，Sep.2015，1302～1304頁)。但目前采用多孔氧化鋁模板制備的合金納米線仍存在密度低、屈服強度和塑性欠佳的缺陷。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Ni-Pd-P非晶合金納米線及其制備方法，本發明提供的Ni-Pd-P非晶合金納米線在室溫及高溫下均具有較高的密度、較高的屈服強度和塑性變形能力。

為了實現上述發明目的，本發明提供以下技術方案：

本發明提供了一種Ni-Pd-P非晶合金納米線，化學組成為Ni：49.00～49.50at％；Pd：49.00～49.50at％；P：1.00～2.00at％。

優選地，直徑為20～50nm，線長為1～8μm。

本發明提供了上述技術方案所述Ni-Pd-P非晶合金納米線的制備方法，包括以下步驟：

以AAO模板為陰極，鉑片為陽極，在電鍍液中進行電沉積，得到所述Ni-Pd-P非晶合金納米線；所述電鍍液的溶質組成為：PdCl₂5.5～7.0g/L，NiSO₄·6H₂O 100～120g/L，H₃PO₃45～60g/L，H₃BO₃40g/L，乙二胺20～30g/L，檸檬酸鈉40～50g/L。

優選地，所述AAO模板的制備方法包括：將多孔氧化鋁模板單面噴金，然后將噴金的一面與銅片固定連接，再用環氧樹脂封裝后，得到AAO模板。

優選地，所述電鍍液的pH值為4～5。

優選地，所述電鍍液的溫度為50～55℃。

優選地，所述電沉積的電流密度為0.1～1A/dm²。