[发明专利]纳米线的低维化方法

说明书

本发明提供了纳米线的低维化方法，将纳米线分散在溶剂中，设定温度进行搅拌处理；再经超声处理后，即可实现纳米线的低维化，获得纳米粒子。与现有方法相比，本方法具有来源广泛，操作简便等优点，该方法使纳米线转化完全，能够显著增加所获得的纳米粒子的数目，而且制备得到的纳米粒子纯度极高且粒径均一，同时克服了现有技术成本高、工艺复杂、难以大规模生产的问题，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于纳米材料制备领域，具体涉及无机/有机纳米材料制备技术，尤其涉及纳米线的低维化方法。

背景技术

纳米线通常具有独特的热学、光学、电学和磁学性能，因此在微处理器、微传感器、新型光电器件和信息存储等领域有着广泛的应用。纳米线的低维化可以直接导致纳米粒子的生成，显著增加所获得的纳米粒子的数目，从而大大丰富所反向构建的纳米粒子集成体系。随着实验手段的不断发展，纳米材料的低维化越来越受到人们的重视。

纳米粒子的制备可分为“自上而下”和“自下而上”两种方法。“自上而下”的方法主要是指通过机械、超声、激光、爆炸等物理作用，将本体的原料粉碎，从而获得纳米粒子。“自下而上”的方法中最常见的是溶液合成方法，通过化学或电化学还原，水热或溶剂热方法获得金属或半导体纳米粒子。这种方法操作灵活，易于制备，但是在制备过程中往往需要添加还原剂、保护剂、络合剂或表面活性剂等物质，通常难以直接获得本征纳米粒子。J.Am.Chem.Soc.2003,125,14280报道了一系列金属纳米粒子的合成，以可溶性金属盐为原料，在甲苯溶剂中合成了金、铂、铜等纳米粒子。CN 105642909A公开了银纳米粒子的一种合成方法，通过将硝酸银水溶液与羧甲基壳聚糖水溶液混合均匀，加入葡萄糖进行还原获得银纳米粒子。CN 101693297A公开了一种不同粒径铜纳米粒子的制备方法，在溶剂、保护剂、络合剂、表面活性剂等存在的溶液中还原氯化铜或醋酸铜，制备得到不同粒径铜纳米粒子。CN105293575A利用前驱体钛酸异丙酯，在水中加入催化剂和有机溶剂，水浴加热处理一段时间获得二氧化钛纳米粒子。CN1821083中将二水醋酸镉和硫脲分别加入去离子水中，将后者的水溶液加入前者，然后再加入PVP，放入水热反应釜中水热反应，最终获得CdS纳米球。

相较于“自下而上”的方法，“自上而下”的制备方法也时有报道。CN103611928A公开了一种银纳米粒子及其激光控制合成方法，利用激光对靶材进行辐照烧蚀，辅以惰性气体保护，可得到尺寸为5-50纳米的球形或椭球形银纳米粒子。CN 101966590A公开了一种水相电弧放电制备金属纳米铜粉的方法，通过对液相介质电弧放电，制备得到纳米铜粉。CN102531039A中将Zn靶沉浸在装有十六烷基三甲基溴化铵水溶液的石英容器中，在搅拌条件下，利用激光进行烧蚀反应，即可制得ZnO纳米粒子。“自上而下”的方法虽然易于获得纳米粒子，但是所需设备造价高昂，而且操作较为复杂。

迄今为止，文献和专利中所报道的纳米粒子的制备方法，普遍存在以下问题：如成本较高、工艺复杂、转化程度较低，难以满足大规模生产的需求。这就迫切需要大力开发简单、高效、低成本的通用方法，用于制备纳米粒子，而且制备方法上的突破势必会大大加速其工业化进程。

发明内容：

针对现有技术不足，本发明提供了一种纳米线的低维化方法，该方法使纳米线转化完全，能够显著增加所获得的纳米粒子的数目，而且制备得到的纳米粒子纯度极高且粒径均一，同时克服了现有技术成本高、工艺复杂、难以大规模生产的问题，具有良好的应用前景。

为达到上述目的，本发明选用以下技术方案：

本发明提供了一种纳米线的低维化方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将纳米线分散在溶剂中，设定温度进行搅拌处理；

(2)将步骤(1)中所得样品进行超声处理，即可实现纳米线的低维化，获得纳米粒子。

低维化是指纳米尺度物体的维度减小的过程，即由高维度向低维度转变。