[发明专利]一种超细超长Au纳米线的制备方法

说明书

本发明公开了一种超细超长Au纳米线的超快、宏量制备方法，该方法以乙醇与水作为混合溶剂，以Au盐为前驱体，以1‑萘酚作表活剂、还原剂和形貌导向剂，将两者混合后水浴保温，即可得到长度超过1μm、粒径约4.5nm的超细超长的Au纳米线。与传统的制备方法相比，该方法操作简单、快捷，制备得到的超细超长的Au纳米线形貌单一、纯度高，可实现规模化生产。本发明方法制备得到的超细超长Au纳米线具有比表面积大、活性位点多、柔韧性好等优点，对氧还原具有优异的电催化活性。

技术领域

本发明涉及一种超细超长Au纳米线的制备方法，属于纳米线制备技术领域。

背景技术

近年来，一维纳米结构(如纳米线、带、管、棒)由于其在介观物理和制备分子纳米器件中的应用受到了人们的广泛关注。金属纳米线因其在电子、光学器件和传感器上的潜在应用而成为近年来纳米材料研究的热点课题。纵观十几年来一维纳米线的制备方法，大致可分为以下几种：气-液-固(VLS)生长法、气相生长法(非VLS机制)、水热法和模板法等。

在各种各样的纳米结构材料合成方法中，气-液-固(VLS)是最常用的合成纳米材料尤其是一维纳米材料的方法，但是在纳米线的生长过程中，合适的温度和气相组分、压力对纳米线的尺寸和形貌都会有影响。目前采用VLS生长法已经合成出了单质半导体、化合物半导体和氧化物纳米线。气相法合成一维纳米线的应用也很广泛，但纳米线在合成的过程中经历了一个气相自沉积过程，其生长一般都是随机的，尺寸可控性较差，形貌也不够稳定，受气象压力和湿度的影响较大。水热法具有很好的化学选择性及可控性，这已经在量子点的制备中得到了证明。例如采用溶剂分散、尺寸单分散、烷烃硫醇包覆的金纳米晶可催化制备硅纳米线，但是其直径分布范围较窄。模板法是利用孔径为纳米级到微米级的多孔材料作为模板，结合电化、化学沉积、溶胶-凝胶和化学气相沉积等技术，使物质原子或离子进入模板的纳米级孔洞中，从而形成所需的纳米结构。但是它的局限性在于用模板法制备纳米线的前提条件是必须要有高质量的纳米级孔洞模板，制得的纳米线的长度、直径及形貌严格受制于模板的规模和形貌，很难得到理想长径比的一维纳米线。

发明内容

发明目的：为解决上述技术问题，本发明提供了一种超细超长金(以下以化学式Au代表)纳米线超快、宏量制备方法。该方法通过一步水浴法制备得到的超细超长的Au纳米线，不仅操作简单快捷，易于规模化生产，而且制得的Au纳米线具有比表面积大，活性位点多，柔韧性好等优点。

技术方案：本发明采用如下技术方案：

一种超细超长Au纳米线的制备方法，包括以下步骤：以水和乙醇混合溶液作为溶剂，加入Au盐前驱体和1-萘酚，混合均匀后水浴保温一定时间，即得所述超细超长的Au纳米线。

所述水和乙醇混合溶液作为分散剂。

所述Au盐前驱体为HAuCl₄、NaAuCl₄、KAuCl₄、HAuBr₄、NaAuBr₄、KAuBr₄、AuI或AuAc₃等Au盐。

所述1-萘酚作为表活剂、还原剂和形貌导向剂。

所述1-萘酚和Au盐前驱体的摩尔比例为(0.01～100):1。

所述水和乙醇混合溶液中，乙醇含量为0～100％(体积含量)，即本发明方法中，所述溶剂可以为水，也可以为乙醇，也可以为水和乙醇混合溶液。

所述水浴温度为0～100℃，保温一定时间为15s-3h。