一种网状多孔纳米金膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种网状多孔纳米金膜及其制备方法，使用有机硫的乙醇溶液与纳米金线溶液混合，利用有机硫对纳米金线进行处理，然后沉积或涂覆在衬底上形成预制膜，最后在一定温度下进行热处理，形成具有微观网状多孔结构的纳米金膜

【技术实现步骤摘要】
一种网状多孔纳米金膜及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种有机硫处理金纳米线并制备透明导电薄膜的方法，有机硫包括硫脲
、
硫代乙酰胺等，属于功能薄膜材料领域
。

技术介绍

[0002]纳米级多孔金膜因其独特的物理化学性质，例如等离激元效应，生物相容性
、
化学稳定性等优异性能而广泛运用在催化
、
吸附
、
传感
、
电极和能源等领域
。
[0003]对于具有多孔结构的纳米金材料的制备，目前较为常见的有物理刻蚀，化学腐蚀等方法
。
但这些方法均是自上而下的方法，即将大块的金材料变成小的网孔材料，并且均需要一定的设备支持，无法迅速制备成网状多孔结构
。
[0004]针对现存的制造多孔纳米金膜的问题，急需提出一种孔洞均一
、
大小分布均匀
、
环境友好
、
操作方便
、
能耗小的技术来推动多孔纳米金膜的发展
。
因此本专利技术基于对金纳米线进行化学处理，并使其自下而上组装成具有网状多孔结构纳米金膜
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种有机硫处理金纳米线并制备网状多孔纳米金膜的方法
。
该网状多孔薄膜不仅制备方法简单，生产成本低，而且制备出来的薄膜具有良好的稳定性，可用于催化
、
吸附
、
传感
、
>电极和能源等领域
。
所采用的金纳米线使用软模板法制备
。
[0006]一种网状多孔纳米金膜，是采用有机硫乙醇溶液与纳米金线混合，然后沉积或涂覆在衬底上，在一定温度下处理，形成具有网状多孔结构的纳米金膜，其特征在于该纳米薄膜具有良好的导电能力与稳定性，可用于催化
、
吸附
、
传感
、
电极和能源等领域
。
[0007]作为优选实施例，所述有机硫包括2‑
巯基乙胺
、
硫脲
、
半胱胺盐酸
、
盐硫代乙酰胺
。
[0008]作为优选实施例，所述纳米金线为金盐溶液与还原剂混合后，采用软膜板法制备的
。
[0009]作为优选实施例，所述衬底为聚对苯二甲酸乙二醇酯
、
聚酰亚胺
、
玻璃
、
硅片
。
[0010]作为优选实施例，网状多孔纳米金膜的表面方阻为
0.1
Ω
/sq
‑
10000
Ω
/sq。
[0011]作为优选实施例，经过一定温度热退火处理后稳定性良好，方阻变化小于5％
。
[0012]一种网状多孔纳米金膜的制备方法，包括以下步骤：
[0013](1)
对金浓度为
0.1mg/ml
～
2.0mg/ml
的纳米金线分散液
(
分散液为正己烷或水
)
加入浓度为
2.0
μ
g/ml
～
100
μ
g/ml
的有机硫溶液
(
溶剂为乙醇
)
进行充分混合，溶液体积比为
1:5
～
1:1
，混合溶液待用；
[0014](2)
对混合溶液通过离心沉积或旋转涂覆，将纳米金线沉积或涂覆在权利要求4的衬底表面，制备成纳米金薄膜，待用；
[0015](3)
将制备好的薄膜取出，进行热退火处理，得到网状多孔纳米金膜，热退火温度为
30℃
～
150℃
，热退火时长为
5min
～
60min。
[0016]有益效果：通过本法处理过的金纳米线薄膜微观结构与形貌发生变化，从线状结
构变成网状多孔结构；通过本法制备的薄膜具有良好的稳定性，可用于催化
、
吸附
、
传感
、
电极和能源等领域
。
具体实施方式
[0017]下面实施例是对本专利技术的进一步说明：
[0018]实施例一
[0019](1)
在浓度为
0.5mg/ml
的超细金纳米线正己烷分散液，再加入浓度为
2.0
μ
g/ml
的硫脲乙醇溶液，体积比为1：3；
[0020](2)
溶液在透明聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底表面进行离心沉积，转速为
8000rpm
，时长为
5min。
将经过硫脲处理过的纳米金线沉积于透明聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底表面，制备成薄膜；
[0021](3)
将
(2)
中制备好的薄膜取出，置于真空烘箱中
。
设置退火温度为
110℃
，退火时长为
10min
，待用；
[0022]通过上述方法制备的纳米金膜的方阻为
90
Ω
/sq。
超细金纳米线微观结构堆积成为网状多孔结构，网孔较为密集连续
。
[0023]实施例二
[0024](1)
在浓度为
0.5mg/ml
的超细金纳米线正己烷分散液，再加入浓度为
100
μ
g/ml
的硫脲乙醇溶液，体积比为1：3；
[0025](2)
溶液在透明聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底表面进行离心沉积，转速为
8000rpm
，时长为
5min。
将经过硫脲处理过的超薄纳米金线沉积于透明聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底表面，制备成薄膜；
[0026](3)
将
(2)
中制备好的薄膜取出，置于真空烘箱中
。
设置退火温度为
100℃
，退火时长为
10min
，待用；
[0027]通过上述方法制备的纳米金膜方阻大约为
60
Ω
/sq
，微观金纳米线结构相互熔炼连通，形成网状多孔结构，此时网孔较为疏松
。
[0028]实施例三
[0029](1)
在浓度为
0.5mg/ml
的超细金纳米线正己烷分散液，再加入浓度为
20
μ
g/ml
的硫脲乙醇溶液，体积比为1：3；
[0030](2)
溶液在透明聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底表面进行离心沉积，转速为
8000rpm
，时长为
5min。
将经过硫脲处理过的超薄纳米金线沉积于透明聚对苯二甲酸乙二醇酯衬底表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种网状多孔纳米金膜，其特征在于，是采用有机硫乙醇溶液与纳米金线混合，然后沉积或涂覆在衬底上，在一定温度下处理，形成具有网状多孔结构的纳米金膜，其特征在于该纳米薄膜具有良好的导电能力与稳定性，可用于催化
、
吸附
、
传感
、
电极和能源等领域
。2.
根据权利要求1所述的一种网状多孔纳米金膜，其特征在于，所述有机硫包括2‑
巯基乙胺
、
硫脲
、
半胱胺盐酸
、
盐硫代乙酰胺
。3.
根据权利要求1所述的一种网状多孔纳米金膜，其特征在于，所述纳米金线为金盐溶液与还原剂混合后，采用软膜板法制备的
。4.
根据权利要求1所述的一种网状多孔纳米金膜，其特征在于，所述衬底为聚对苯二甲酸乙二醇酯
、
聚酰亚胺
、
玻璃
、
硅片
。5.
根据权利要求1所述的一种网状多孔纳米金膜，其特征在于，网状多孔纳米金膜的表面方阻为
0.1
Ω
/sq
‑
10000
Ω
/sq。6.
根据权利要求1所述的一种网状多孔纳米金膜，其特征在于，经过一定温度热退火处理后稳定性良好，方阻变化小于5％
。7.
根据权利要求1～6任一项所述的一种网状多孔纳米金膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
对金浓度为
0.1mg/ml
～
2.0mg/ml
的纳米金线分散液加入浓度为
2.0
μ
g/ml
～
100
μ
g/ml
的有机硫溶液进行充分混合，溶液体积比为
1:5
～
1:1
，混合溶液待用；
(2)
对混合溶液通过离心沉积或旋转涂覆，将纳米金线沉积或涂覆在权利要求4的衬底表面，制备成纳米金薄膜，待用；
(3)
将制备好的薄膜取出，进行热退火处理，得到网状多孔纳米金膜，热退火温度为
30℃
～
150℃
，热退火时长为
5min
～
60min。8.
根据权利要求7所述的一种网状多孔纳米金膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)
在浓度为
0.5mg/ml
的超细金纳米线正己烷分散液，再加入浓度为
2.0
μ
g/ml
的硫脲乙醇溶液，体积比为1：3；所述分散液为正己烷或水；所述有机硫溶液溶剂为乙醇；
(2)
溶液在透明聚对苯二甲酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李运波，周家航，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：