一种银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料及其制备方法，属于纳米合成技术领域。该杂化材料是利用银纳米线提供生长活性位点，选择合适的溶剂来降低有机分子在银纳米线表面进行沉积的表面能，在超声处理后直接在室温下老化，最终得到银纳米线和有机纳米晶体的杂化结构。该方法方便有效，为研究有机纳米晶体的异相成核理论提供了更好的平台，对于探索新的物理特性和重建复杂的结构组件以用于未来的纳米器件具有重要意义。未来的纳米器件具有重要意义。未来的纳米器件具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种有机
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无机杂化纳米材料合成
，尤其是一种银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]杂化材料已经成为先进功能材料的重要组成部分，这一新的基础研究方向为化学研究者提供了创造性表达的机会，杂化材料所带来的多功能特性，在光学、电子学、离子学、机械、薄膜、保护涂层、催化、传感器和生物等领域具有广阔的应用前景。
[0003]然而，无机纳米材料和有机分子晶体的杂化材料却很少有人提及，主要因为这两种材料通常没有匹配的晶格和合适的界面能。目前所报道杂化纳米颗粒基本都是无机
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无机或无机
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高分子的杂化，而基于有机分子晶体杂化的工作还很少。为实现杂化，在无机纳米材料上生长分子晶体，关键在于有机
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无机界面的调控。而界面能的本质，在于两相表面的化学基团的相互作用力，换而言之，可以通过对配体的调控，增强两相的作用力，从而使得本不能包覆的结构实现包覆。无机纳米颗粒的合成发展至今，相对来说比较成熟了，不仅实现了尺寸，形貌可控和多样性，还可实现复合纳米结构的合成与组装，连续自动化合成，普适性的拓展，甚至由于可控的合成带来的一系列新的物理化学性能及相应的应用。然而，相比无机纳米材料的合成，传统的分子晶体合成方法包括溶剂置换法、快速冷却法等，一般难使分子晶体可控、均匀析出，有机分子晶体的形貌比较单一。主要原因是由于其不能像无机纳米材料可以通过多种“抓手”实现大小、形貌、晶面及组装的控制力，仅仅依赖于溶解
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沉淀过程中过饱和度的变化，合成无机纳米材料和有机分子晶体的杂化材料主要的难点不仅在于调控有机分子晶体和无机纳米材料之间的界面能，也在于有机分子晶体的可控合成。
[0004]鉴于以上原因，合成无机纳米材料和有机纳米晶体杂化纳米材料至关重要。

技术实现思路

[0005]本专利技术解决的技术问题是：提供一种无机纳米材料和有机纳米晶体杂化材料的制备方法。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：一种所述的银纳米线和有机纳米晶体杂化材料的制备方法，
[0007]银纳米线提供生长活性位点，有机纳米晶体在银纳米线上进行生长从而形成杂化结构，具体是一种Ag NWs@HPS杂化材料；
[0008]银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料的制备：将银纳米线添加到有机纳米晶体的不良溶剂中；将有机分子溶解在良溶剂中，并且将该溶液快速注入上述含有银线的不良溶剂中，超声处理后，将混合物在室温下老化，等到有机纳米晶体在银纳米线上生长完全后，离心清洗，即得到银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料；所述有机纳米晶体为1，1，2，3，4，5
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六苯基噻咯。
[0009]优选的，所述银纳米线的制备方法如下：制备Ag NWs，采用的是以氯化铜为控制剂的多元醇热法；首先将25mL乙二醇溶液倒入在三口烧瓶，用150℃的油浴加热1h，转速维持在250rpm，在此期间配备以乙二醇为溶剂的氯化铜溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液和硝酸银溶液；用移液枪加入200μL 4mM CuCl2·
2H2O溶液并加热15min，接着加入7.5mL 147mM的聚乙烯吡咯烷酮(PVP，分子量为55000)溶液，加完后用注射泵以0.25mL/min的速率加入7.5mL 94mM硝酸银溶液，反应至观察到有灰色细小沉淀物出现，用冰水去猝灭；最后将得到的产物用乙醇洗涤，储存在乙醇中。
[0010]优选的，银纳米线尺寸需在1
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5μm。
[0011]优选的，银纳米线需要洗涤四次才可使用。
[0012]优选的，所需要的银纳米线溶液体积为20μL。
[0013]优选的，不良溶剂为乙醇和乙二醇混合溶液，总体积为3mL，乙醇和乙二醇的体积比为1：1。
[0014]优选的，1，1，2，3，4，5
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六苯基噻咯溶液体积为400μL，浓度为2mM。
[0015]优选的，所述超声功率为600w，时间为10min。
[0016]优选的，所述老化时间为18
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24h；所述离心清洗的离心转速为8000rpm，清洗溶剂为乙醇。
[0017]为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是：任一所述方法制备的银纳米线和有机纳米晶体杂化材料。
[0018]一种无机纳米材料和有机纳米晶体杂化材料的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)制备Ag NWs，采用的是以氯化铜为控制剂的多元醇热法。首先将25mL乙二醇溶液倒入在三口烧瓶，用150℃的油浴加热1h，转速维持在250rpm，在此期间配备以乙二醇为溶剂的氯化铜溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液和硝酸银溶液。用移液枪加入200μL 4mM CuCl2·
2H2O溶液并加热15min，接着加入7.5mL 147mM的聚乙烯吡咯烷酮(PVP，分子量为55000)溶液，加完后用注射泵以0.25mL/min的速率加入7.5mL 94mM硝酸银溶液，反应至观察到有灰色细小沉淀物出现，用冰水去猝灭。最后将得到的产物用乙醇洗涤4次，储存在乙醇中。
[0020](2)银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料的制备。将上述制备的Ag NWs溶液(20μL)添加到1.5mL乙醇和1.5mL乙二醇的混合溶剂中。将溶解在二氯甲烷的400μL 2mM 1，1，2，3，4，5
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六苯基噻咯溶液(HPS)快速注入上述溶液中，超声处理10min。将混合物在室温下老化24h，得到Ag NWs@HPS的复合产物。
[0021]本专利技术的有益效果：1)该方法无需模板，反应条件简单且重复性高。2)发现利用超声可以促进有机纳米晶体成核生长。3)为无机纳米材料和有机纳米晶体杂化材料的应用提供了合成技术支持。4)通过调控银纳米线的制备参数包括加热时间、聚乙烯吡咯烷酮分子量、注射泵速率等，可以得到合适尺寸的银纳米线，再通过添加到有机纳米晶体(1，1，2，3，4，5
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六苯基噻咯溶液)的特定的不良溶剂中(乙醇和乙二醇混合溶液)，将有机分子溶解在特定的良溶剂二氯甲烷中，使有机纳米晶体在银纳米线上进行生长从而形成杂化结构。
附图说明
[0022]下面结合附图对本专利技术的作进一步说明。
[0023]图1是Ag NWs的TEM图
[0024]图2是Ag NWs@HPS的SEM图
[0025]图3是Ag NWs@HPS的TEM图
[0026]图4是实例2的SEM图
[0027]图5是对比例1的SEM图
[0028]图6是对比例2的SEM图
[0029]图7是对比例3的TEM图
具体实施方式
[0030]实施例1
[0031](1)制备Ag NWs，采用的是以氯化铜为控制剂的多元醇热法。首先将25mL乙二醇溶液倒入在三口烧瓶，用150℃的油浴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银纳米线和有机纳米晶体杂化材料的制备方法，其特征在于：银纳米线提供生长活性位点，有机纳米晶体在银纳米线上进行生长从而形成杂化结构，具体是一种Ag NWs@HPS杂化材料；银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料的制备：将银纳米线添加到有机纳米晶体的不良溶剂中；将有机分子溶解在良溶剂中，并且将该溶液快速注入上述含有银线的不良溶剂中，超声处理后，将混合物在室温下老化，等到有机纳米晶体在银纳米线上生长完全后，离心清洗，即得到银纳米线与有机纳米晶体杂化纳米材料；所述有机纳米晶体为1，1，2，3，4，5
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六苯基噻咯。2.根据权利要求1所述的银纳米线和有机纳米晶体杂化材料的制备方法，其特征在于：所述银纳米线的制备方法如下：制备Ag NWs，采用的是以氯化铜为控制剂的多元醇热法；首先将25mL乙二醇溶液倒入在三口烧瓶，用150℃的油浴加热1h，转速维持在250rpm，在此期间配备以乙二醇为溶剂的氯化铜溶液、聚乙烯吡咯烷酮溶液和硝酸银溶液；用移液枪加入200μL 4mM CuCl2·
2H2O溶液并加热15min，接着加入7.5mL 147mM的聚乙烯吡咯烷酮(PVP，分子量为55000)溶液，加完后用注射泵以0.25mL/min的速率加入7.5mL 94mM硝酸银溶液，反应至观察到有灰色细小沉淀物出现，用冰水去猝...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红，卞敬明，陈虹宇，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：