[发明专利]一种铋金属纳米棒及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及无机纳米材料合成技术领域，尤其涉及一种铋金属纳米棒及其制备方法。

背景技术

近年来，采用无毒的铋膜技术代替汞用于电化学检测重金属，引起了人们广泛的兴趣。随着对铋膜的研究的不断深入，铋膜的实际应用的过程中，出现了很多问题，如镀膜后，电极面积不稳定，重复性差，膜电极易剥落，操作要非常小心，对人员要求非常严格等。此后，铋金属修饰电极和一次印刷电极被开发来替代传统铋膜。其中印刷电极因铋很容易氧化而不易保存，存在很大瓶颈。而修饰电极，可以用氧化铝粉进行抛光，重复使用，现制现用，避免了氧化的问题，所以被广泛研究。但修饰电极的核心就是纳米电极材料的合成。但目前涉及铋金属纳米结构的合成研究较少。

现有技术中公开了一种铋纳米花的合成，并表现出了不错的电化学性能，引起了人们广泛的兴趣。但铋纳米结构的合成还处于初期，因此，开发不同结构的铋金属纳米材料变得尤为重要。

发明内容

有鉴于此，本发明一方面提供一种铋金属纳米棒的制备方法，该制备方法不需要还原剂、原料价廉易得、反应快速、制得的铋金属纳米棒产率高。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种铋金属纳米棒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将乙酸铋倒入沸点为150～280℃的溶剂中，搅拌溶解，制得乙酸铋溶液；

(2)将乙酸铋溶液置于容器中，使用微波直接对其加热还原得到铋金属纳米棒。

优选的，步骤(1)具体过程为：将乙酸铋倒入沸点为150～280℃的溶剂中，采用超声波或机械搅拌溶解，制得乙酸铋溶液。

优选的，步骤(1)中乙酸铋溶液浓度为0.001～1g/mL；

进一步优选的，步骤(1)中乙酸铋溶液浓度为0.01～0.5g/mL；

最优选的，步骤(1)中乙酸铋溶液浓度为0.1g/mL。

优选的，步骤(1)中溶剂为N,N-二甲基甲酰胺、二甘醇、乙二醇、硝基苯、环丁砜中一种或者至少两种的混合溶剂。

优选的，步骤(2)中微波的加热功率为200～1200W，加热时间为5～60min。

本发明另一方面一种采用上述方法制备的铋金属纳米棒。

一种采用上述方法制备的铋金属纳米棒。

优选的，铋金属纳米棒长度为0.5～20μm，直径为30～500nm。

本发明的有益效果：一种铋金属纳米棒的制备方法，包括以下步骤：(1)将乙酸铋倒入沸点为150～280℃的溶剂中，搅拌溶解，制得乙酸铋溶液；(2)将乙酸铋溶液置于容器中，使用微波直接对其加热还原得到铋金属纳米棒。本发明的制备方法不需要还原剂、乙酸铋价廉易得、反应快速、制得的铋金属纳米棒产率高。

附图说明

图1为实施例1铋金属纳米棒扫描电镜图；

图2为实施例1铋金属纳米棒EDS图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

本实施例的铋金属纳米棒制备方法，包括以下步骤：

采用超声波或机械搅拌，将0.1g乙酸铋溶解于10mL N，N-二甲基甲酰胺中，制得浓度为0.01g/mL的乙酸铋溶液，将制得的乙酸铋溶液使用800W微波加热10min，还原得到铋金属纳米棒。

本实施例中铋金属纳米棒长1～2μm，直径约为100～250nm，产率78％。

实施例2

本实施例的铋金属纳米棒制备方法，包括以下步骤：

采用超声波或机械搅拌，将0.2g乙酸铋溶解于10mL是乙二醇中，制得浓度为0.02g/mL的乙酸铋溶液，将制得的乙酸铋溶液使用500W微波加热20min，还原得到铋金属纳米棒。

本实施例的铋金属纳米棒长3～5微米，直径约为80～300nm，产率84％。

实施例3

本实施例的铋金属纳米棒制备方法，包括以下步骤：

采用超声波或机械搅拌，将0.2g乙酸铋溶解于10mL是二甘醇中，制得浓度为0.02g/mL的乙酸铋溶液，将制得的乙酸铋溶液使用600W微波加热10min，还原得到铋金属纳米棒。

本实施的铋金属纳米棒长7～9μm，直径约为100～200nm，产率77％。

实施例1～3得到的铋金属纳米棒产率、长度、直径如下表：

从上表可以看出，本发明的制备的铋金属纳米棒产率高，长度、直径均匀。

从图1中可以看出，本发明制备的铋金属纳米棒长度、直径均匀。