银纳米线的制备方法技术

一种银纳米线的制备方法，包括以下步骤：将水溶性银盐和分散剂加入含有多羟基液态有机物的水溶液中，超声分散后得到混合液；将水溶性卤化物加入所述混合液中，溶解后得到反应母液；将所述反应母液，在100℃~190℃反应10min~60min，得到混合物；将所述混合物离心后收集沉淀，将所述沉淀洗涤后干燥，得到所述银纳米线。上述银纳米线的制备方法制备时间较短。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纳米材料的制备的
，特别是涉及一种。
技术介绍
随着当今科技的发展，要求材料具备智能化、精细化、元件高密度集成、高能密度及超快传输等特性，这为纳米科技和纳米材料提供了广阔的应用空间。纳米材料由于其特殊光、点、电、磁学性能，已成为当前研究的热点。由于其性能尺寸的优越性以及在现代电子工业中的潜在应用已经引起了科学家们越来越多的关注。在纳米材料中，由于纳米级尺寸与光波波长、德布罗意波长以及超导态相干长度等物理特征尺寸相当或更小，使得晶体周期性的边界条件被破坏；纳米微粒的表面层附近的原子密度减小；电子的平均自由程很短，而局域性和相干性增强。尺寸下降还使纳米体系包含的原子数大大下降，宏观固定的准连续能带转变为离散的能级。这些导致纳米材料宏观的声、光、电、磁、热、力学等的物理效应与常规材料有所不同，体现为量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观隧道效应等。在纳米材料中，具有轴径比的一维金属纳米材料由于其独特的电、磁、热、光学性能以及在微电子器件、光电子器件、传感器等器件上的潜在应用而备受关注。在这些一维金属纳米线中，银纳米线由于具有很高的电导和热导性能而被研究的最多。在许多应用领域，银都具有潜在的用途，如银纳米线已经在偏光器件、光子晶体、催化剂以及生物和化学传感器等领域得到应用。目前制备银纳米线的方法有很多，具有代表性的方法有硬模板法，如采用多孔阳极氧化铝模板，碳纳米管模板，气凝胶模板等。采用模板法制备纳米线的优点就是能够严格控制纳米线的形貌。但是由于纳米线是在模板中进行生长，纳米线的尺寸严格受到模板尺寸的控制，所以想制备不同尺寸的纳米线就必须先制备不同尺寸的模板，这就导致制备纳米线的成本过高。另外模板法制备纳米线的产量过低，很难适应工业上的大规模生产。现在采用得比较多的是溶液法，如湿热化学法、晶种生长法等。众所周知，一维纳米线结构并不是材料生长的最理想的结构，为了保证材料能沿着一维方向进行生长，传统的溶液化学法制备纳米线的过程中需要采用具有比较温和的还原性的还原剂，这就导致了反应很慢，一般需要数小时甚至几天，制备时间比较长。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种制备时间较短的。一种，包括以下步骤:将水溶性银盐和分散剂加入含有多羟基液态有机物的水溶液中，超声分散后得到混合液；将水溶性卤化物加入所述混合液中，溶解后得到反应母液；将所述反应母液在100°C 190°C反应10mirT60min，得到混合物；及将所述混合物离心后收集沉淀，将所述沉淀洗涤后干燥，得到所述银纳米线。在其中一个实施例中，所述水溶性银盐和所述分散剂的摩尔比为1: f 1:10。在其中一个实施例中，所述水溶性卤化物和所述水溶性银盐的摩尔比为I: Ti:i000o在其中一个实施例中，所述水溶性银盐选自硝酸银和醋酸银中的至少一种。在其中一个实施例中，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，所述聚乙烯吡咯烷酮选自聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、聚乙烯吡咯烷酮K90和聚乙烯吡咯烷酮K120中的至少一种。在其中一个实施例中，所述超声分散的操作中超声波的功率为100W 500W。在其中一个实施例中，所述水溶性卤化物选自氯化钠、氯化钾、氯化铜、氯化锌、氯化镁、溴化钾和溴化钠中的至少一种。在其中一个实施例中，所述干燥的操作为真空干燥、冷冻干燥或喷雾干燥。在其中一个实施例中，所述多羟基液态有机物选自乙二醇和丙三醇中的至少一种。在其中一个实施例中，所述多羟基液态有机物的水溶液中的多羟基液态有机物和水的体积比为1:广10:1。上述通过将水溶性银盐、分散剂、多羟基液态有机物和水溶性卤化物反应，制备得到银纳米线。通过将反应母液在100°c 190°c的条件下反应IOmirTeOmin后，将混合物离心、洗涤、干燥后即可得到银纳米线，和传统的相比，该制备方法制备时间较短。附图说明图1为一实施方式的的流程图；图2为实施例1制备得到的银纳米线的X射线衍射光谱图；图3为实施例1制备得到的银纳米线的扫描电镜图；图4为实施例2制备得到的银纳米线的扫描电镜图；图5为实施例3制备得到的银纳米线的扫描电镜图；图6为实施例4制备得到的银纳米线的扫描电镜图；图7为实施例5制备得到的银纳米线的扫描电镜图；图8为实施例6制备得到的银纳米线的扫描电镜图。具体实施例方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。如图1所示，一实施方式的，包括以下步骤:步骤S10、将水溶性银盐和分散剂加入含有多羟基液态有机物的水溶液中，超声分散后得到混合液。水溶性银盐选自硝酸银和醋酸银中的至少一种。当水溶性银盐为硝酸银时，硝酸银在水、乙醇等大部分溶剂中具有更好的溶解性。水溶性银盐和分散剂的摩尔比为1:广1:10。当水溶性银盐和分散剂的摩尔比为1:5时，制备得到的银纳米线更好，这是由于分散剂的量过多，容易生成颗粒状的银，分散剂的量不足，又不利于辅助纳米银线的生长，也会生成的颗粒状的银。水溶性银盐在含有多羟基液态有机物的水溶液中的浓度为0.4mol/L^l.6mol/L。分散剂为聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯吡咯烷酮选自聚乙烯吡咯烷酮K30、聚乙烯吡咯烷酮K60、聚乙烯吡咯烷酮K90和聚乙烯吡咯烷酮K120中的至少一种。当聚乙烯吡咯烷酮为聚乙烯吡咯烷酮K30时，制备得到的银纳米线更好，这是由于聚乙烯吡咯烷酮K30分子量适中，对于银纳米线的生长和分散更适合。超声分散的操作中超声波的功率为100W 500W。优选的，超声波的功率为200W。这是由于超声功率过低，反应物溶解时间长；超声功率过高,能耗大,并且容易引起混合液反应。多羟基液态有机物选自乙二醇和丙三醇中的至少一种。当多羟基液态有机物为乙二醇时，由于乙二醇粘度低，有利于反应物的溶解。多羟基液态有机物的水溶液中的多羟基液态有机物和水的体积比为1: f 10:1。为了降低原料成本，在保证能够充分还原银盐的前提下，尽量降低多羟基液态有机物的使用量。因此，选择多羟基液态有机物和水的体积比为1:1，可以降低原料成本。多羟基液态有机物的水溶液中的水为去离子水、蒸馏水或二次蒸馏水。当多羟基液态有机物的水溶液中的水为去离子水时，由于去离子水的洁净度更高，杂质对反应的影响更小。步骤S20、将水溶 性卤化物加入混合液中，溶解后得到反应母液。水溶性卤化物和水溶性银盐的摩尔比为1: f 1:1000。当水溶性卤化物和水溶性银盐的摩尔比为1:400时，制备得到的银纳米线更好，这是由于水溶性卤化物多了会影响产物的纯度，反之，不能充分减缓银离子还原的速率，对银纳米线的生长不利。水溶性卤化物选自氯化钠、氯化钾、氯化铜、氯化锌、氯化镁、溴化钾和溴化钠中的至少一种。水溶性卤化物为氯化钠，成本低，购买方便。步骤S30、将反应母液在100°C 190°C反应10mirT60min，得到混合物。步骤S30在油浴中进行。反应母液盛装在自压反应釜中。优选的，反应温度为120°C。这是由于反应温度太高，能耗大，反应剧烈，产物形貌的均一性不佳；反应温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种银纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将水溶性银盐和分散剂加入含有多羟基液态有机物的水溶液中，超声分散后得到混合液；将水溶性卤化物加入所述混合液中，溶解后得到反应母液；将所述反应母液，在100℃~190℃反应10min~60min，得到混合物；及将所述混合物离心后收集沉淀，将所述沉淀洗涤后干燥，得到所述银纳米线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙蓉，梁先文，赵涛，胡友根，
申请(专利权)人：中国科学院深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44