[发明专利]一种纳米复合Ag/CNTs一维材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于材料领域，尤其是纳米复合Ag/CNTs一维材料的制备方法。

背景技术

银纳米颗粒在燃料电池、光敏器件、生物材料等领域具有广泛的应用前景。但这些应用中经常面临着一个共性问题，即银纳米粒子在高含量时易团聚及由此造成的化学、光学、催化性能的降低。为了实现高含量、低团聚这一目的，部分研究人员利用碳载体较好的耐腐蚀性、生物相容性及高的比表面积等优点，合成了碳基负载型银纳米颗粒材料，如Ag/多聚糖[P.Sanpui.ACS Appl,Mater.Interfaces,3(2011)218-228]、Ag/石墨烯[S.Bong.Electrochem.Commun.12(2010)129-131]、Ag/碳黑[Xinhua Xu.J.Electroanalytical Chemistry,696(2013)9-14]、Ag/CNTs（安亭等，物理化学学报，2012,28(9),2202-2208）等，在一定程度上提高了银粒子的分散性和活性，但由于其制备方法，如化学沉积法及化学镀法、水热法、银镜法等液相法的局限性，使得Ag纳米颗粒的负载量通常很低，若提高负载量，Ag纳米颗粒则出现团聚现象，难以满足实际应用中对Ag纳米颗粒高分散、高负载量的要求。吴永庆等[无机材料学报，2009，24：122-144]采用简单的热蒸发沉积法合成了Ag纳米晶颗粒/多壁碳纳米管复合材料，但这种方法Ag靶温度高达1000℃，纳米银易氧化，且容易导致碳纳米管发生形变。

发明内容

为了克服上述制备方法的缺点，本发明提供一种工艺简便、Ag纳米颗粒分散性好、负载量大的纳米复合Ag/CNTs一维材料的制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种纳米复合Ag/CNTs一维材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将碳纳米管（简称“CNTs”）浸入乙醇或丙酮中，利用超声分散处理后，喷涂在基体上，60℃下干燥；

（2）将喷涂了碳纳米管的基体置于离子溅射仪中的样品台上，以Ag为靶溅射电极，在溅射真空度10^-1～10^-3Mpa、溅射电流为10～30mA的条件下，溅射10s～2min，得到纳米银和CNTs的质量比为0.1～4：1的的纳米复合Ag/CNTs一维材料。

优选地，步骤（1）中所述基体为玻璃片或PET（全称“聚对苯二甲酸乙二醇酯”）膜。

优选地，步骤（2）中溅射真空度10^-2Mpa、溅射电流为10mA的条件下，溅射时间为2min。

优选地，步骤（2）中溅射真空度10^-1Mpa、溅射电流为20mA的条件下，溅射时间为1.2min。

优选地，步骤（2）中溅射真空度10^-3Mpa、溅射电流为30mA的条件下，溅射时间为10s。

本发明所述的制备方法具有如下优点：

(1)制备过程简单可控，成品速度快，成本低。

(2)由于碳纳米管的比表面积大，纳米银负载在其表面，负载量大，分散性高，活性强。

附图说明

图1为表征喷涂在基体上的CNTs表面形貌的SEM照片。

图2为表征实施例1获得的纳米复合Ag/CNTs一维材料表面形貌的SEM照片。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1：

首先，将CNTs浸入乙醇中，超声处理10分钟后，喷涂在玻璃片上，于60℃下干燥。然后，将喷涂有CNTs的玻璃片放置于日本JFC-1600离子溅射仪中的样品台上，以Ag靶为溅射电极，抽真空至真空度10^-2Mpa停止，在溅射电流10mA下溅射2min，得到纳米复合Ag/CNTs一维材料。

采用日本JEOL公司JSM-7001F场发射扫描电子显微镜，获取表征实施例1制备得到的纳米复合Ag/CNTs一维材料的表面形貌，如图2所示。与图1中所示的CNTs的表面形貌相比，实施例1所述的制备方法在CNTs的表面均匀负载了银纳米颗粒。在SEM观察区域内的纳米复合Ag/CNTs一维材料表面，任意取3个点进行能谱分析，结果见表1，能谱分析结果表明Ag：C的质量比约为4：1。

实施例2：