【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米材料，尤其涉及一种二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法。
技术介绍
1、纳米技术被认为是当今世界最具潜力的关键技术之一。纳米材料因其比表面积大、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等独特特性，在催化、能量存储、混合物分离和微电子等领域具有广泛的应用前景。超薄二维纳米材料是一种新兴的纳米材料类别，其具有片状结构，水平尺寸可超过100纳米或几微米甚至更大，但典型厚度小于5纳米。由于电子被限制在二维环境中，超薄二维纳米材料显示出独特的物理、电子和化学特性，为许多基础研究和潜在的实际应用提供了良好的机遇。
2、近年来，纳米金属单质作为一种备受关注的重要功能性纳米材料，吸引了越来越多的研究者的关注。在这些材料中，金属铜纳米材料因其价格低廉、优异的延展性、导热性和导电性，在电催化、电化学储能等
得到了广泛应用。目前，对铜纳米材料的研究主要集中在三维铜纳米团簇或微球等方面，而对二维铜纳米片结构的研究却鲜有涉及。这是因为铜单质具有强烈的偏向三维密排趋势，导致制备二维结构的铜纳米片具有挑战性，尤其是在溶液相中更加困难。
3、中国专利cn112795961b公开了一种利用电化学方法单步制备三角形铜纳米片的方法，提出了通过电化学方法将边长约800nm、厚度约100nm的三角形铜纳米片生长在电极表面上。中国专利cn112517921a公开了一种空心铜纳米片的制备方法，所制备的铜纳米片具有较高比表面积和催化活性位点。然而，这些制备技术涉及多种反应器组装及多个操作步骤，所制备出的三角形铜纳米片表面粗糙、结构复
4、因此，开发低成本、快速且环保的二维三角形纳米铜片结构的可控合成技术显得尤为重要，也是本领域亟待解决的问题。
5、通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：现有技术涉及多种反应器组装及多个操作步骤，制备出的三角形铜纳米片表面粗糙、结构复杂且不均一。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法。
2、本专利技术是这样实现的，一种二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，所述二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法包括以下步骤：
3、步骤一，以去离子水为溶剂，硝酸铜三水合物和l-抗坏血酸为反应物，配置溶液前驱体，充分溶解；
4、步骤二，搅拌稳定后，形成均匀溶液，一次加入一定量的十六烷基三甲基溴化铵和六亚甲基四胺，升温加热至一定温度搅拌，自然冷却到室温；
5、步骤三，在一定转速条件下，将反应物离心一段时间，以水和无水乙醇的混合物为洗涤剂，重复洗涤三次，回收沉淀物，得到三角形结构的单晶纳米铜片。
6、优选地，步骤一中去离子水的体积为10～50ml。
7、优选地，步骤一中硝酸铜三水合物含量为10～100mg。
8、优选地，步骤一中l-抗坏血酸含量为50～200mg。
9、优选地，步骤二中十六烷基三甲基溴化铵含量为50～200mg。
10、优选地，步骤二中六亚甲基四胺含量为50～200mg。
11、优选地，步骤二中加热温度为50～120℃；升温速率在2～10℃/min。
12、优选地，步骤三中转速为4000rpm～8000rpm；离心时间为5min～15min。
13、优选地，步骤三中乙醇与水体积比在3～1之间。
14、本专利技术的另一目的在于提供一种由二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法制备的二维三角形结构的单晶纳米铜片。
15、结合上述的技术方案和解决的技术问题，本专利技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为：
16、第一，本专利技术方法涉及化学试剂少，操作简单，水溶液条件下反应，显著降低成本。本专利技术合成出铜纳米片的形貌清晰，具有二维材料结构特异性三角形取向。
17、(1)本专利技术提供的快速制备方法可以在水溶液条件下操作，不需要复杂的反应器组装，降低了成本和操作难度。
18、(2)通过本专利技术方法制备的铜纳米片具有清晰的二维结构和特异性的三角形取向，具备良好的形貌和结构特性。
19、(3)本专利技术方法可实现对二维三角形纳米铜片颗粒的可控合成，具备较高的合成效率和产量。
20、(4)利用本专利技术方法制备的铜纳米片具有较高的比表面积和催化活性位点，适用于电催化、电化学储能等
的应用。
21、(5)本专利技术方法所使用的化学试剂少，符合环保要求，对环境友好。
22、第二，作为本专利技术的权利要求的创造性辅助证据，还体现在以下几个重要方面：
23、(1)本专利技术的技术方案转化后的预期收益和商业价值为：
24、本专利技术提供的快速制备二维三角形纳米铜片的方法具有广泛的应用前景。铜纳米片在电催化、电化学储能等
具有重要的应用价值。预期收益和商业价值包括但不限于以下方面：
25、在电催化领域，铜纳米片可用于催化剂的制备，提高反应速率和选择性，应用于能源转换、电化学合成等。
26、在电化学储能领域，铜纳米片可用于制备高性能电极材料，提高储能器件的能量密度和循环稳定性。
27、在微电子领域，铜纳米片可用于制备高性能导电材料，应用于柔性电子、光电子等领域。
28、在催化和能源领域，铜纳米片可用于制备高效的催化剂和储能材料，有望解决环境和能源问题，具备巨大的市场潜力。
29、(2)本专利技术的技术方案填补了国内外业内技术空白：
30、目前对二维铜纳米片结构的研究相对较少，大部分研究集中在三维铜纳米团簇或微球等方面。本专利技术提供了一种快速制备二维三角形纳米铜片的方法，填补了国内外在二维铜纳米片领域的技术空白。通过本专利技术的技术方案，可以有效制备出具有清晰的二维结构和特异性的三角形取向的铜纳米片，为该领域的研究和应用提供了新的思路和方法。
31、(3)本专利技术的技术方案解决了人们一直渴望解决、但始终未能获得成功的技术难题：
32、本专利技术的技术方案解决了制备二维铜纳米片的技术难题。由于铜单质具有强烈的偏向三维密排趋势，制备二维铜纳米片具有挑战性，尤其是在溶液相中更加困难。本专利技术利用电化学方法，通过简单的反应条件和操作步骤，成功制备出具有二维结构和特异性三角形取向的铜纳米片，克服了以往制备方法的技术难题。
33、(4)本专利技术的技术方案克服了技术偏见：
34、本专利技术的技术方案克服了对铜单质的技术偏见。由于铜单质的三维密排趋势，以往的制备方法主要集中在制备三维铜纳米团簇或微球等结构。本专利技术通过电化学方法，成功制备出具有二维结构和特异性三角形取向的铜纳米片，突破了以往对铜纳米材料结构的技术偏见，提供了一种新的制备方法和思路。
35、第三，本专利技术提供的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法带来了以下显著的技术进步：
36、1)高效的合成过程：本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤一中去离子水的体积为10～50mL。
3.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤一中硝酸铜三水合物含量为10～100mg。
4.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤一中L-抗坏血酸含量为50～200mg。
5.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤二中十六烷基三甲基溴化铵含量为50～200mg。
6.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤二中六亚甲基四胺含量为50～200mg。
7.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤二中加热温度为50～120℃；升温速率在2～10℃/min。
8.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备
9.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤三中乙醇与水体积比在3～1之间。
10.一种如权利要求1～9任一项所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法制备的二维三角形结构的单晶纳米铜片。
...【技术特征摘要】
1.一种二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤一中去离子水的体积为10～50ml。
3.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤一中硝酸铜三水合物含量为10～100mg。
4.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤一中l-抗坏血酸含量为50～200mg。
5.如权利要求1所述的二维三角形结构的纳米铜片颗粒的快速制备方法，其特征在于，步骤二中十六烷基三甲基溴化铵含量为50～200mg。
6.如权利要求1所述的二维三角形...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱晨远，邓邦为，黄旭，董帆，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：
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