[发明专利]一种草酸钴纳米线的制备方法

说明书

本发明涉及一种草酸钴纳米线的制备方法。它包括以下步骤：1）将六水合硝酸钴、表面活性剂，溶于溶剂中配成溶液A；将草酸溶于溶剂中配成溶液B；2）将溶液A和B混合进行水浴反应。本发明方法操作简单，产率高，可制备高纯度、形貌规整、分布均匀性好的草酸钴纳米线产物。

技术领域

本发明属于纳米材料制备技术领域，尤其涉及一种草酸钴纳米线的制备方法。

背景技术

一维纳米材料如纳米棒、纳米线、纳米管等由于具有独特的光学、电学、磁学和机械性质，在催化、发光材料、磁性材料、半导体材料和纳米器件等领域得到了广泛的应用，引起了人们广泛的研究兴趣。由于纳米材料的性质取决于纳米粒子的结构、形貌和尺寸，所以如何调控它们的结构、形貌和尺寸成为科学工作者面临的重要难题。

纳米草酸钴是合成纳米钴、纳米氧化钴粉末的重要原料，是当前应用较为广泛的一种草酸盐。草酸钴纳米线是制备纳米钴粉、纳米氧化钴粉末的重要原料，在光电材料、传感器和纳米器件等领域具有广阔的应用前景。目前，草酸钴一维纳米材料的制备方法很多，如化学沉淀法、微波辐射法、溶胶-凝胶法、微乳液法、水热合成法、喷雾热解法和超声合成法等。但是这些方法往往各有局限性，其大多需要多个反应步骤、条件苛刻、操作复杂，成本相对较高，产物尺寸、形貌难以控制规整，分布均匀性差、产率和产物纯度低。如草酸钴纳米线制备过程中，若反应条件控制不好，容易导致所制备的纳米线体系容易混杂棒状、纳米颗粒状草酸钴，进而导致产物纯度不高、产率不高，也容易出现粒子团聚现象，进而导致分散性差的问题。因此，如何制备高产率、高分散、粒径可控、形貌规整的草酸钴一维纳米材料仍然是一个关键的问题，成为研究的热点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种草酸钴纳米线的制备方法，该制备方法操作简单，产率高，可制备高纯度、形貌规整、分布均匀性好的草酸钴纳米线产物。

本发明的目的具体是通过以下技术方案来实现的：

一种草酸钴纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将六水合硝酸钴、表面活性剂，溶于溶剂中配成溶液A；将草酸溶于溶剂中配成溶液B；

2)将溶液A和B混合进行水浴反应，即制得超长草酸钴纳米线。

作为进一步明确，上述表面活性剂为Span-40。加入一定量的表面活性剂Span-40，实现了控制产物的形貌，同时还起到了防止发生粒子团聚的作用。

作为进一步明确，上述溶剂为由乙二醇和去离子水按照体积比为1:1的比例组成的混合液。加入一定量的乙二醇，实现了增加反应溶液的粘度，控制了反应速率。

作为进一步明确，上述水浴反应的反应温度为20～25℃，反应时间为0.5～24小时。

作为进一步优化，上述草酸钴纳米线的制备方法，还包括以下步骤：

3)水浴反应后将反应液进行离心分离，然后洗涤沉淀物；

4)将沉淀物于40～60℃下干燥4～6小时，最终得到粉红色草酸钴粉末。

作为进一步明确，上述步骤3)中的洗涤操作是用去离子水和无水乙醇分别进行洗涤。

作为进一步优化，上述溶液A中，六水合硝酸钴的摩尔浓度为0.01～0.05mol/L，表面活性剂的含量为0.1～0.5g/100ml；上述溶液B中，草酸的摩尔浓度为0.01～1mol/L。

作为进一步优化，上述水浴反应中，六水合硝酸钴与草酸的摩尔比为1:1～1:30。

本发明的有益效果在于：