[發明專利]一種有序金屬納米線陣列的制備方法

在審

• 申請號: 202011270270.6
• 申請日: 2020-11-13
• 公開（公告）號: CN112481660A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 劉敏;梁艷清;陳國柱
• 申請（專利權）人: 中南大學深圳研究院
• 主分類號: C25D1/00
• 分類號: C25D1/00;B82Y40/00
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

1.一種有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)對基底表面進行清潔；

(2)以多孔陽極氧化鋁膜為模板，將多孔陽極氧化鋁膜與基底緊密接觸后作為工作電極，對電極使用鉑片、石墨或者含有與基底相同的材料，電鍍液選擇含有與制備的金屬納米線陣列相同的金屬化合物溶液，以此建立三電極或二電極電化學體系；

(3)采用恒壓電沉積或恒流電沉積的方法，在步驟(2)中建立的電化學體系中進行電鍍生長金屬納米線陣列，根據不同的金屬類型，來調控電沉積的條件；

(4)電沉積結束后，將包含多孔陽極氧化鋁膜工作電極放置于溶膜液中進行溶解，去除模板后得到金屬納米線陣列。

2.如權利要求1所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中，基底為納米線的負載基底，基底選自硅片、金屬片、玻璃片中的一種，采用丙酮、乙醇、去離子水依次在超聲波清洗機進行清洗，清洗時間分別為5～10min。

3.如權利要求1所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，多孔陽極氧化鋁膜與基底緊密接觸主要采用真空液壓的方法，或者直接將表面放置多孔陽極氧化鋁膜的基底置于壓片機下進行壓片，以達到使其相互緊密接觸的目的。

4.如權利要求1所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中，金屬化合物的溶液為氯鉑酸、氯金酸、硝酸銀、硫酸銅、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸鈷、氯化鎳、硝酸鈀之一種的水溶液，溶液濃度為0.5～5mol/L。

5.如權利要求1所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，恒壓電沉積的陰極電壓為-0.5V～0.5V(vs.銀/氯化銀電極)，具體沉積電壓和時間取決于沉積的金屬類型和目標金屬納米線的長度。

6.如權利要求5所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，制備銅納米線陣列的時候，恒壓電沉積的陰極電壓為-0.1V(vs.銀/氯化銀電極)，沉積時間為15min。

7.如權利要求1所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，在步驟(3)中，恒流電沉積的陰極電流密度為0.5mA/cm²～5mA/cm²，具體沉積電流密度和時間取決于沉積的金屬類型和目標金屬納米線的長度。

8.如權利要求7所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，制備銅納米線陣列的時候，恒流電沉積的陰極電流密度為1.0mA/cm²，沉積時間為20min。

9.如權利要求1所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，在步驟(4)中，溶膜液為磷酸溶液、氫氧化鈉水溶液、氫氟酸溶液、二氯甲烷、三氯甲烷中的一種，其中：磷酸溶液或氫氟酸溶液的濃度為1～10wt％，氫氧化鈉水溶液的濃度為1～5mol/L，具體溶解多孔膜模板的時間取決于溶膜液的類型和濃度。

10.如權利要求1所述的有序金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于，所制備的金屬納米線為鉑、金、銀、銅、鐵、鈷、鎳、鈀之一種或兩種以上金屬的結合。