[发明专利]一种尺寸可控银纳米线管的制备方法

说明书

本发明涉及一种尺寸可控银纳米线管的制备方法，属于纳米材料制备技术领域，该制备方法仅以银为晶种，以小分子杂环化合物为诱导剂，将可溶性银盐水溶液加入到小分子杂环化合物水溶液中，控制反应物配比，于低温下反应得到长径比可控的银纳米线管，方法操作简便，产物纯度高，成功率高，重复性好，制备得到的材料具有高长径比，尺寸可控等优点，可用于化学及电化学催化、化学传感器、生物分子传感器、光学信息存储、印刷电子、电磁屏蔽、太阳能电池、触控屏幕等领域，此外本发明配方简单，不使用污染的有机溶剂及表面活性剂，绿色环保。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，涉及一种尺寸可控银纳米线管的制备方法。

背景技术

银纳米材料，尤其是银纳米线管，具有独特的光学、电磁学、力学、催化性能，加之管状材料由其特殊结构而具有的隧道效应和电子传递能力，使得其在众多领域有极其重要的作用和应用。特别是银纳米线管的导电性高、柔韧性好、成膜均匀性好、加工制作简单，能够有效的应用在触控产品中的透明导电薄膜中，且近年来基于银纳米线管的透明电极也受到广泛的关注。

目前，合成银纳米线的方法主要有模板法和湿法化学合成法。模板法有硬模板和软模板两种途径。其优点是可以严格控制银纳米材料的形貌，但其尺寸和形貌受控于其所用的模板，对所用模板有较高要求，其缺点是模板去除过程复杂，难以高效、简便、大量的合成银纳米线。目前用于制备银纳米材料的主要方法为湿法化学合成法。虽然湿法化学合成法能够有效的制备银纳米线，但是化学合成过程中大都涉及后续处理复杂的非环境友好型有机溶剂的使用，且制备过程使用较多有机及无机助剂，容易引起环境问题；同时现有方法中缺少对银纳米线长径比大范围调控的有效措施。而银纳米管的制备则主要依靠模板法，效率较低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种尺寸可控银纳米线管的制备方法，该制备方法仅以银为晶种，以小分子杂环化合物为诱导剂，控制反应物配比，于低温下反应得到长径比可控的银纳米线管，方法操作简便，产物纯度高，成功率高，重复性好，制备得到的材料具有高长径比，尺寸可控等优点，可用于化学及电化学催化、化学传感器、生物分子传感器、光学信息存储、印刷电子、电磁屏蔽、太阳能电池、触控屏幕等领域。

本发明的上述目的主要是通过如下技术方案予以实现的：

一种尺寸可控银纳米线管的制备方法，包括如下步骤：

(1)、将可溶性银盐配制水溶液；

(2)、将小分子杂环化合物配制水溶液；

(3)、将可溶性银盐水溶液加入到小分子杂环化合物水溶液中，搅拌混合均匀后，放置于低温冷冻环境中进行反应，之后静置恢复反应体系温度至室温；

(4)、将反应产物进行离心分离及水洗、有机溶剂洗涤多次，使用有机溶剂分散得到银纳米线管浓缩液，之后将银纳米线管浓缩液进行真空干燥得到银纳米线管粉体。

在上述尺寸可控银纳米线管的制备方法中，所述可溶性银盐为氟化银AgF、硝酸银AgNO₃或高氯酸银AgClO₄；可溶性银盐的水溶液浓度为1～20mmol/L。

在上述尺寸可控银纳米线管的制备方法中，所述小分子杂环化合物为含有一个或两个杂原子的五元环或六元环杂环化合物；所述小分子杂环化合物的水溶液浓度为1～20mmol/L。

在上述尺寸可控银纳米线管的制备方法中，所述小分子杂环化合物为三聚氰胺，吡啶，咪唑或烟酰胺。

在上述尺寸可控银纳米线管的制备方法中，所述吡啶为氨基吡啶或氰基吡啶；所述咪唑为硝基咪唑。

在上述尺寸可控银纳米线管的制备方法中，所述步骤(2)中在常温下配制小分子杂环化合物的水溶液或者采用水浴加热配制小分子杂环化合物的水溶液，其中水浴加热温度为小分子杂环化合物的水热溶解温度。