[发明专利]一种采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法

权利要求书

1.一种采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，包括：

步骤1多孔阳极氧化铝模板的制备：先清洗除去高纯铝片表面杂质，再采用碱液去除铝片表面的氧化层，然后采用电镀方式获得粗制多孔阳极氧化铝模板后，将粗制多孔阳极氧化铝模板放入质量分数为1.5-10％的磷酸溶液中，扩孔至少3分钟，最后用去离子水冲洗干净即得多孔阳极氧化铝模板；

步骤2采用电化学沉积制备铜纳米线：配置浓度为0.05mol/L～0.1mol/L的硫酸铜溶液，再加入1-5克硼酸，得到混合电解液；以多孔阳极氧化铝为工作电极，碳棒为对电极进行电镀沉积铜纳米线，沉积结束后，用去离子水洗净多孔阳极氧化铝模板；

步骤3在铜纳米线表面欠电位沉积金属单原子层：将沉积有铜纳米线的多孔阳极氧化铝模板为工作电极，铂丝为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，金属化合物溶解于H₂SO₄中的溶液为电解质溶液，进行欠电位沉积后，取出沉积有铜纳米线的多孔阳极氧化铝模板，放入碱液中，除去模板，离心洗涤至少两次，得到表面沉积有金属单原子层的铜纳米线。

2.根据权利要求1所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，步骤1所述的高纯铝片表面杂质采用乙醇溶液超声20分钟去除，再用去离子水清洗。

3.根据权利要求1所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，步骤1和步骤3所述的碱液为1mol/L的氢氧化钠溶液。

4.根据权利要求1所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，步骤1所述的获得粗制多孔阳极氧化铝模板的电镀工艺为：以铝片作阳极，碳棒作阴极，浓度为0.1mol/L～1.0mol/L的草酸溶液为电解液，在20～60V恒压的条件下持续搅拌得到。

5.根据权利要求1所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，步骤2所述电镀沉积铜纳米线为：交流电压恒定10V，沉积时间为10～100分钟制备铜纳米线。

6.根据权利要求1所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，步骤3所述溶解于H₂SO₄中的金属化合物溶解于H₂SO₄中的溶液，为0.1mmol/L～0.01mol/L的金属化合物溶于0.1mol/L的H₂SO₄溶液中。

7.根据权利要求1或6所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，所述溶解于H₂SO₄中的金属化合物为AgNO₃、Zn(NO₃)₂或Ni(NO₃)₂。

8.根据权利要求1所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，步骤3所述铜纳米线表面欠电位沉积过程为：室温下，在0～1.0V电位下，以10mV/s的扫速进行循环电位扫描，欠电位沉积20s～60s。

9.根据权利要求1所述的采用欠电位沉积技术制备复合铜纳米线的方法，其特征在于，步骤1所述磷酸溶液质量分数为5％，扩孔时间为10分钟；步骤2所述的硼酸用量为3克；步骤3所述离心洗涤为三次。