[发明专利]新晶体结构酞菁铁纳米线及其制备方法

说明书

一种酞菁铁纳米线，该酞菁铁纳米线的X‑射线衍射谱(测试条件：Cu_Kα1，0.02°/step/2s)在下列的2θ±0.10°处具有特征峰：6.92°、8.70°、9.88°、15.67°、24.11°、26.06°；且对应于上述2θ，半峰宽分别为0.562、0.515、0.324、0.502、0.336、0.306；分别对应于上述2θ，相对衍射强度分别为100％、6.5％、4.7％、18.2％、4.4％、8.7％。

技术领域

本发明的实施例涉及一种新晶体结构酞菁铁纳米线及其制备方法。

背景技术

酞菁环是一个具有18个π电子的大共轭环，结构与天然卟啉、叶绿素以及血红素很相似。酞菁环中间的氢原子被金属元素替代后形成酞菁化合物；铁作为地球上含量较多的金属元素可取代酞菁环的两个氢原子形成酞菁铁。酞菁铁是一种优良的功能材料，由于其独特的催化活性、光敏性、光电导性、光稳定性和非线性等性质，已经被应用于催化剂、燃料电池、光导材料以及光盘等领域。

一般情况下，制备条件和方法的不同会得到不同晶体结构和不同尺寸的酞菁铁晶体，而不同结构和尺寸的晶体在性质和功能上会有本质的区别。通常，制备酞菁铁的方法有浓硫酸溶液重结晶法、物理气相沉积法、电化学沉积法、氧化铝模板法、溶液梯度降温法酞菁铁的微波法和在密封体系中固态热裂解法等。这些制备方法通常可以得到晶型为α、β型的酞菁铁晶体，这些晶体在形貌上主要为针状、棒状等。

由于这些形貌的酞菁铁晶体由于尺寸粗大，溶剂溶解性低等缺点，且不能有效地在纳米量级控制其尺寸和结构等而限制了酞菁铁的运用。以此，基于有机气相沉积法在有机半导体纳米材料方面的研究，用有机气相沉积法通过对温度，载流气体的流速等条件的调控可大量制备但不同于已有酞菁铁结构，直径在纳米量级，纳米线束长度达毫米量级的高纯度酞菁铁纳米线。进而，可将新型酞菁铁应用在非线性光学，电化学，光动力疗法、光电导材料等不同领域。

发明内容

本发明的实施例涉及一种酞菁铁纳米线，所述酞菁铁纳米线的X-射线衍射谱(测试条件：Cu_Kα1，0.02°/step/2s)在下列的2θ±0.10°处具有特征峰：6.92°、8.70°、9.88°、15.67°、24.11°、26.06°；且对应于上述2θ，半峰宽分别为0.562、0.515、0.324、0.502、0.336、0.306；分别对应于上述2θ，相对衍射强度分别为100％、6.5％、4.7％、18.2％、4.4％、8.7％。

可选的，所述酞菁铁纳米线具有下列的傅氏转换红外线光谱(FTIR)特征峰：725cm^-1、752cm^-1、775cm^-1、1080cm^-1、1118cm^-1、1165cm^-1、1288cm^-1、1330cm^-1、1419cm^-1、1493cm^-1、1512cm^-1、1612cm^-1。

可选的，所述酞菁铁纳米线的平均直径为约70nm。

本发明的实施例还提供一种制备酞菁铁纳米线的方法，包括下列步骤：

a)将酞菁铁原料置于管式炉中的加热区域；

b)在载气氛围下，加热酞菁铁原料至最高500℃，得到升华的气态酞菁铁；

c)通过该载气，引导该升华的气态酞菁铁离开该加热区域，至温度较该加热区域低的生长区域；

d)在该生长区域，得到酞菁铁纳米线。

可选的，在所述步骤b)中，加热酞菁铁原料至最高490℃，优选最高460℃。