[发明专利]一种有机纳米线/金属纳米颗粒复合纳米材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米复合材料及其制备方法，更具体地，本发明涉及一种有机纳米线/金属纳米颗粒复合纳米材料及其制备方法。

背景技术

由于在一些领域例如生物分离、生物传感、催化中，同一种材料需要发挥多种功能，单一组分的纳米材料很难满足这种需求，通过制备多组分的纳米材料来得到多功能材料已引起科学家们的广泛兴趣(Colloidal Hybrid Nanostructures：A New Type of Functional Materials，Costi Ronny，Saunders Aaron E.，Banin Uri，ANGEWANDTE CHEMIE-INTERNATIONAL EDITION，2010 4878-4897；Self-directed Self-assembly of Nanoparticle/Copolymer Mixtures，Lin Y，Boker A，He JB，NATURE，2005，55-59.)。考虑到有机小分子种类多，功能基团丰富，一维有机纳米结构的便宜制备、柔韧性、优异的光电性、导电性等性质，集无机纳米材料特殊的光、电、磁、催化等性能于一体，在光学、催化、能量存储与转化、微纳电子器件、生物医学、生物传感等领域都有巨大的潜在应用。因此，开发新的一维有机纳米材料/金属纳米复合材料具有重要的意义。

一维无机纳米结构金属纳米颗粒复合结构已经得到普遍研究(Poly(vinylpyrrolidone)-Modified Graphite Carbon Nanofibers as Promising Supports for PtRu Catalystsin Direct Methanol Fuel Cells，Hsin Yu Lin；Hwang Kuo Chu；Yeh Chuin-Tih，JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY，2007，9999-10010；Observing Catalysis through the Agency of the Participating Electrons：Surface-Chemistry-Induced Current ChangesinaTin Oxide Nanowire Decorated with Silver，Chen X.H.；Moskovits M.，NANO LETTERS，2007，807-812.)，现在关于一维有机纳米结构/金属纳米颗粒复合结构的报道仍且为数尚少。

并且，一般用硼氢化钠等强还原剂还原金属离子制备复合结构时，通常要化学处理衬底或加入表面活性剂，以提高金属颗粒的分散性。

本发明正是基于这一研究背景，提出一种简单制备有机纳米线/金属纳米颗粒的复合结构。

发明内容

本发明要解决的第一个技术问题在于提供一种有机纳米线/金属纳米颗粒复合纳米材料。

本发明要解决的第二个技术问题在于提供一种有机纳米线/金属纳米颗粒复合纳米材料的制备方法。利用四氢呋喃/N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂与席夫碱或金属酞菁化合物配置好的溶液，通过溶剂挥发法诱导一维有机纳米线的生长；再向一维有机纳米线与金属盐溶液的悬浊体系中加入还原剂硼氢化钠，从而得到一维复合纳米结构。通过改变金属盐溶液的浓度，可以实现不同金属纳米颗粒沉积量的一维复合纳米结构。

为解决上述第一个技术问题，本发明一种有机纳米线/金属纳米颗粒复合纳米材料，其中有机纳米线为席夫碱或金属酞菁化合物；

吸附于有机纳米线上的金属纳米颗粒大小为20-50nm，金属颗粒之间的间距为10-100nm。

进一步地，所述席夫碱为双水杨醛邻苯二胺合锌(II)；所述金属酞菁化合物为酞菁锌、酞菁铜；所述金属为银、金或铂；所述有机纳米线长度为100μm以上，直径为100-200nm。

为解决上述第二个技术问题，本发明一种有机纳米线/金属纳米颗粒复合纳米材料的制备方法，包括以下步骤：

1)制备有机纳米线

将四氢呋喃/N，N-二甲基甲酰胺混合溶剂与席夫碱或金属酞菁化合物配置成溶液，使溶剂挥发，得到有机纳米线；高沸点N，N-二甲基甲酰胺的加入，降低溶剂挥发的速度，利于纳米线径向方向充分生长，从而得到较大长径比的有机纳米线；

2)金属离子吸附