[发明专利]一种多孔管状中空结构的金纳米材料及其制备方法

权利要求书

1.一种多孔管状中空结构的金纳米材料，其特征是：所述金纳米材料为表面呈多孔内部为空腔的管状结构，内径为35-650纳米，管壁厚度为1-60纳米，长度为1-20微米；其中所述管壁上孔的孔径为1-45纳米，孔壁厚为1-45纳米，壁为二维或三维多孔。

2.权利要求1所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，由下述步骤组成：

(1)由多元醇工艺制备银纳米线；

(2)称取上述银纳米线0.001-0.1克分散于浓度为0.001-2摩尔/升的十六烷基三甲基溴化胺水溶液中，配制成以银原子计浓度为0.001-500毫摩尔/升的银纳米线分散液；

(3)取上述配好的银纳米线分散液1-50毫升，并向其中加入浓度为0.001-1摩尔/升的抗坏血酸水溶液作还原剂，搅拌均匀，再加入浓度为0.001-5毫摩尔/升的HAuCl₄溶液，并在0-90℃温度条件下搅拌反应2-150分钟；

(4)上述反应停止后，用超纯水清洗并在3000-20000转/分钟下离心1-50分钟，重复2-10次；

(5)将上述离心所得的沉淀物再重新分散到5-50毫升水中，装入高压反应釜在20-700℃下退火5-180分钟；

(6)退火后，向退火液中加入0.5-10毫升浓硝酸，反应1-20分钟后，再用超纯水清洗并在3000-20000转/分钟下离心1-50分钟，重复1-15次，即得所述多孔管状中空结构的金纳米材料。

3.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(1)所述银纳米线的直径为50-500纳米，长度为1-20微米，形貌呈横截面为五边形的线状结构。

4.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(2)所述十六烷基三甲基溴化铵能以十二烷基硫磺酸、或十二烷基苯磺酸钠、或聚乙烯吡咯烷酮、或柠檬酸钾替代。

5.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(2)所述银纳米线分散液以银原子计浓度为0.1-100毫摩尔/升。

6.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(3)所述抗坏血酸能以硼氢化钠、或柠檬酸、或葡萄糖替代。

7.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(3)所述还原剂浓度为0.001-0.1摩尔/升；HAuCl4溶液浓度为0.01-10毫摩尔/升，反应温度条件为10-80℃，反应时间为10-120分钟。

8.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(3)所述还原剂浓度为0.02摩尔/升；HAuCl4溶液浓度为1毫摩尔/升，反应温度条件为20-60℃，反应时间为5-80分钟。

9.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(5)所述退火温度为300-350℃，退火时间为60-150分钟。

10.如权利要求2所述多孔管状中空结构的金纳米材料的制备方法，其特征是：步骤(6)所述的浓硝酸用量为1-5毫升，反应时间为2-10分钟，离心转速为8000-13000转/分钟，离心时间为3-15分钟，重复次数为2-6次。