[发明专利]纳米线制备方法、组合物和物品

说明书

发明概要

至少一些实施方案提供了包括以下的方法：提供包括至少一种第一可还原金属离子的至少一种第一组合物，并在原子序数不同于第一可还原金属离子的至少一种第二金属或金属离子、至少一种第一保护剂、至少一种第一溶剂，和包括种颗粒的至少一种第二组合物存在下，使至少一种第一可还原金属离子还原成至少一种第一金属，其中种颗粒中至少约75％是多重孪晶的。在至少一些实施方案中，至少一种第一可还原金属离子包括至少一种货币金属离子，或至少一种来自IUPAC第11族的离子，或至少一种银离子。在一些情况中，至少一种第一化合物包括硝酸银。至少一种第二金属或金属离子可(例如)包括至少一种来自IUPAC第8族的元素，或其可(例如)包括铁或铁离子。在至少一些实施方案中，至少一种第一保护剂包括一种或多种表面活性剂、一种或多种酸，或一种或多种极性溶剂中至少一种，或其可(例如)包括聚乙烯吡咯烷酮。在至少一些情况中，至少一种第一溶剂包括至少一种多元醇，例如，乙二醇、丙二醇、丙三醇、一种或多种糖，或一种或多种碳水化合物中的一种或多种。在至少一些实施方案中，组合物具有约0.0001至约0.1的至少一种第二金属或金属离子的总摩尔数与至少一种第一可还原金属离子的摩尔数的比例。还原可在一个或多个温度下进行，例如，约120℃至约190℃。在至少一些实施方案中，第二组合物包括至少一种货币金属或货币金属离子，或至少一种来自IUPAC第11族的元素，例如，银或银离子。

至少一些实施方案提供此方法，其中种颗粒是通过包括以下步骤的方法形成：提供至少一种第三金属离子并使至少一种第三金属离子与至少一种第二保护剂和至少一种第二溶剂接触。

其它实施方案提供通过其中任意种方法所形成的第一金属产物。此产物可(例如)包括纳米线、纳米立方体、纳米杆、纳米椎体，或纳米管中的一种或多种。所述纳米线可具有约50至约150nm，或约50至约110nm，或约80至约100nm的平均直径。一些实施方案提供一种或多种包括至少一种所述纳米线的物品。所述物品可(例如)包括电子装置。

其它实施方案提供一种方法，其包括选择至少一种产物几何参数，提供包括第一量的至少一种第一可还原金属离子的至少一种第一组合物，提供包括第二量的至少一种第一金属或金属离子的至少一种第二组合物，以及在第二量的至少一种第一金属或金属离子存在下，使第一量的至少一种第一可还原金属离子中至少一些还原成至少一种第一金属，其中第二量与第一量的比例是根据至少一种产物几何参数确定。至少一种产物几何参数可(例如)包括长度、直径、体积，或表面积中的一种或多种。在至少一些实施方案中，可对第二量与第一量的比例进行选择以与产物长度成函数关系，或与产物长度乘以产物直径成函数关系，或与产物长度乘以产物直径的平方成函数关系，或与产物体积成函数关系，或与产物表面积的二分之三次方成函数关系。所述函数可为线性函数，例如，正比例，或非线性函数。在至少一些实施方案中，至少一种第一可还原金属离子包括货币金属离子、来自IUPAC第11族的离子，或银离子。一些实施方案提供至少一种纳米线，其包括至少一种通过所述方法形成的第一金属产物。其它实施方案提供包括所述第一金属产物的物品，例如电子装置。

这些和其它实施方案可通过以下的简单图解、图、具体实施方式、示例性实施方案、实施例，和权利要求了解。

图示简单说明

图1显示根据本发明的实施方案制造的银种颗粒的透射电子显微照片。

图2显示根据本发明的实施方案制造的银种颗粒的透射电子显微照片。

图3显示根据本发明的实施方案制造的纳米线的光学显微照片。

图4显示根据本发明的实施方案制造的纳米线的扫描电子显微照片。

描述

在本文件中提到的所有公开、专利，和专利文献的全文以引用的方式并入，如同单独地引用一样。

2011年1月5日提交的名为NANOWIRE PREPARATION METHODS，COMPOSITIONS，AND ARTICLES(纳米线制备方法、组合物和物品)的美国临时专利61/429,853的全文以引用的方式并入。

银纳米线(AgNW)是一种独特并有用的线状金属，其中两个短尺寸(厚度尺寸)小于300nm，而第三个尺寸(长度尺寸)大于1微米，优选地大于10微米，而纵横比(长度尺寸与两个厚度尺寸中较大者的比例)大于5。在值得一提的用途中，其被检测为电子装置中的导体或在光学装置中的元件。