[發明專利]一種制備碳納米鏈@金網絡膜的方法

有效

• 申請號: 202010410223.0
• 申請日: 2020-05-15
• 公開（公告）號: CN111646426B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 何輝;范璐瑤;程建祥;楊金彭;曾祥華
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;B81B7/00;B81B7/04
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 鄒偉紅

本發明公開了一種制備碳納米鏈@金網絡膜的方法，本發明將化學與物理方法相結合，兩步工藝合成了碳納米鏈@金網絡膜，其中碳納米鏈（直徑和長度）和金膜（厚度和顆粒尺寸）可通過相應工藝參數進行調控。此合成方法具有普適、綠色、成本低、易于大量合成等優點，由于結構獨特，網絡膜展現出優異的表面增強拉曼散射性能。

技術領域

本發明是一種低成本、宏量制備碳納米鏈@金網絡膜的方法，屬于貴金屬微納結構的制備領域。

背景技術

由于在催化、傳感、燃料電池等方面具有優異性能和潛在應用，金多孔薄膜引起廣泛的研究興趣。表面增強拉曼散射（SERS）方面，這種薄膜也是極好的SERS襯底，這是因為它們擁有高密度的SERS熱點以及大的比表面可用來吸附探測分子。制備金多孔薄膜主要是采用化學方法，包括化學還原、電沉積、選擇性刻蝕等。然而，這些方法在不同程度上都存在著耗能高、污染大、成本高等問題，所得薄膜也會被污染，降低性能或影響使用。

發明內容

本發明的目的就在于克服上述缺陷，研制一種制備金網絡膜的方法。

實現本發明目的的技術方案是：一種低成本、宏量制備碳納米鏈@金網絡膜的方法，主要步驟如下：

（1）以葡萄糖水熱合成碳納米鏈膠體溶液；

（2）在導電玻璃表面旋涂碳納米鏈膠體溶液并自然干燥，獲得碳納米鏈網絡薄膜；

（3）在碳納米鏈網絡薄膜/導電玻璃為襯底，離子束濺射法鍍金。

較佳的，葡萄糖溶解于體積比為10:1的水和乙醇的混合液中，其濃度為0.4 M，以該葡萄糖混合溶液水熱合成碳納米鏈膠體溶液。

較佳的，水熱反應溫度為180 ℃，反應時間為6 h。

較佳的，碳納米鏈膠體溶液的濃度為2.8 M。

較佳的，在1cm x 1cm導電玻璃表面旋涂5 mL碳納米鏈膠體溶液。

較佳的，旋涂碳納米鏈膠體溶液時，轉速為200 rpm。

較佳的，離子束濺射鍍金時間為30 s，沉積速率為1 nm/s。

與現有技術相比，本發明的創新之處在于：本發明制備的碳納米鏈@金網絡膜在結構上是獨特的，且可以通過控制工藝參數（水熱法和離子束濺射）調控碳納米鏈和金膜微觀結構，比單純化學反應更容易控制。

本發明的優越之處在下面的附圖說明和具體實施方式中將進一步闡述。

附圖說明

圖1為本發明制備碳納米鏈@金網絡膜的工藝流程示意圖。

圖2為本發明實施例1碳納米鏈膠體TEM像。

圖3為本發明實施例1碳納米鏈網絡膜及碳納米鏈@金網絡膜SEM像。

圖4為本發明實施例1碳納米鏈@金網絡膜對R6G分子的SERS圖譜。

圖5為本發明實施例2和實施例3碳納米鏈@金網絡膜的SEM像。

具體實施方式

本發明中，發明人將化學方法與物理方法相結合，采用三步工藝可控制備了碳納米鏈@金網絡膜。工藝路線見圖1：首先，使葡萄糖水熱法分解，獲得碳納米鏈膠體溶液；其次，在潔凈導電玻璃表面旋涂碳納米鏈膠體溶液并干燥；最后，以獲得碳納米鏈網絡薄膜的導電玻璃為襯底，離子束濺射沉積金。

這樣制備的碳納米鏈@金薄膜呈三維網絡狀，宏觀上均勻一致，微觀上既粗糙又多孔。其中，碳納米鏈（直徑和長度）和金膜（厚度和顆粒尺寸）可通過相應工藝參數進行調控。由于結構獨特，薄膜表現出優異的SERS性能。

實施例1