[发明专利]三维金属镍纳米渐变体阵列结构及其制备方法

权利要求书

1.一种三维金属镍纳米渐变体阵列结构，其特征在于，所述纳米渐变体阵列结构由尺寸从上到下线性或非线性变化的无数个纳米渐变体单元组成，所述纳米渐变体单元阵列分布在基底上，其为实心突起、空心突起、孔状和管状结构中的任意一种或两种以上的组合，且各纳米渐变体单元的轴线与其基底垂直。

2.根据权利要求1所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构，其特征在于，相邻纳米渐变体单元的间距在50nm～1200nm范围内可调。

3.一种三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，该方法为：

在具有三维纳米渐变阵列结构的模板上形成至少一导电层；

将该模板置于含镍盐的酸性电解液中，调节至少一种反应条件，令镍电沉积或无电沉积到模板上，其中，若采用电沉积方式，则所述反应条件包括电解液组分、电解液温度、电解液pH值和氧化电压，而若采用无电沉积方式，则所述反应条件包括电解液组分、电解液温度和电解液pH值；

去除模板，制得三维金属镍纳米渐变体阵列结构；

所述纳米渐变体阵列结构由尺寸从上到下线性或非线性变化的无数个纳米渐变体单元组成，所述纳米渐变体单元阵列分布在基底上，其为实心突起、空心突起、孔状和管状结构中的任意一种或两种以上的组合，且各纳米渐变体单元的轴线与基底垂直。

4.根据权利要求3所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，其特征在于，所述导电层是采用Au、Ag和Cu中的任意一种或两种以上的组合。

5.根据权利要求3或4所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，其特征在于，所述模板上采用具有由纳米突起单元构成的三维纳米渐变阵列结构的正模板或具有由纳米孔单元构成的三维纳米渐变阵列结构的负模板；所述模板由金属材料、高分子材料或无机非金属材料构成。

6.根据权利要求3所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，其特征在于，所述镍盐为无机镍盐或有机镍盐；

所述无机镍盐的酸根离子为卤素离子、硫酸根离子、硝酸根离子、碳酸根离子、氨基磺酸根离子中的任意一种或两种以上；

所述有机镍盐包括乙酰丙酮镍。

7.根据权利要求3所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，其特征在于：

当采用电沉积方式时，所述的电解液含有浓度330g/L～2g/L的六水合硫酸镍、浓度60g/L～2g/L的六水合氯化镍和浓度500g/L～10g/L的六水合氨基磺酸镍中的任意一种或两种以上以及浓度60g/L～5g/L硼酸和浓度0g/L～1g/L的十二烷基磺酸钠；

当采用无电沉积方式时，所述的电解液含有浓度为600g/L～2g/L的六水合硫酸镍、浓度500g/L～2g/L的六水合氯化镍和浓度700g/L～10g/L的六水合氨基磺酸镍中的任意一种或两种以上以及浓度200g/L～5g/L的硼酸和浓度0g/L～5g/L的十二烷基磺酸钠。

8.根据权利要求3所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，其特征在于，所述电解液的温度在10℃～80℃。

9.根据权利要求3或7所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，其特征在于，若采用电沉积方式，则沉积电压在-0.5V～-10V。

10.根据权利要求3所述的三维金属镍纳米渐变体阵列结构的制备方法，其特征在于，所采用的方法可为电沉积或无电沉积中的一种或两种。