[发明专利]一种以铜纳米线为模板制备银纳米管的方法

说明书

本发明公开了一种以铜纳米线为模板制备银纳米管的方法，所述方法以铜纳米线为模板，以硝酸银为银源进行化学镀银，退火过程后采用蚀刻液去除铜纳米线，即可制得银纳米管。本发明所述方法以铜纳米线为模板，以硝酸银为镀液的银源，经退火和蚀刻液洗涤去除模板等过程制得以纳米管，整个过程能耗少，且操作简便，适合大规模生产。

技术领域

本发明属于材料化学领域，涉及一种纳米材料制备与应用传感技术，具体为一种以铜纳米线为模板制备银纳米管的方法。

背景技术

纳米材料在尺寸和结构上的特异性，使得纳米材料具有很多不同于常规材料的特殊性质，比如较高的晶体缺陷密度、界面所占体积百分数很大、极细的晶粒尺寸等，这些结构上独特性质使得纳米材料的电学、光学、热学、力学、磁学等性能，无论在宏观或微观方面都与常规大块材料大不相同。在众多的纳米材料中，管状纳米结构材料如银纳米管因其独特的物理、化学性能在光、电、催化和存储等领域表现出重要的应用价值。如果对其内壁、外壁或者端口进行修饰，会进一步表现出独特的性能。现有的银纳米管制备方法存在步骤繁琐、制备成本高、对设备要求高等弊端，因此，如何低成本的大规模制备银纳米管成为一项具有重大意义的课题。

发明内容

解决的技术问题：为了克服现有技术的缺陷，获得一种操作简便、能耗少、适合大规模制备管状纳米结构材料，本发明提供了一种以铜纳米线为模板制备银纳米管的方法。

技术方案：一种以铜纳米线为模板制备银纳米管的方法，所述方法以铜纳米线为模板，以硝酸银为银源进行化学镀银，退火过程后采用蚀刻液去除铜纳米线，即可制得银纳米管。

优选的，所述方法具体包括以下步骤：

(1)将铜纳米线原料分散至镀液中，所述镀液中硝酸银和三乙烯四胺的摩尔比例为1:1～1:2，0～60℃水浴条件条件下搅拌反应10～60min；

(2)将步骤(1)得到的铜金异质结构100～300℃条件下退火处理1～10h；

(3)将退火处理后的样品分散至蚀刻液中反应6～24小时制得，所述蚀刻液为含有二价铜离子的盐酸溶液或三氯化铁溶液。

优选的，所述铜纳米线的直径为50-100nm，长度为10-20μm。

优选的，步骤(1)的镀液中硝酸银和三乙烯四胺的摩尔比例为1:1～1:2。

优选的，步骤(3)中所述盐酸为质量分数36％的浓盐酸。

优选的，步骤(3)中二价铜离子与盐酸的摩尔比例为1:2～1:4。

本发明以铜纳米线为模板制备银纳米管方法的原理在于：以铜纳米线为模板，通过置换反应进行化学镀银，再蚀刻铜芯，得到银纳米管。

有益效果：(1)本发明所述方法以铜纳米线为模板，以硝酸银为镀液的银源，经退火和蚀刻液洗涤去除模板等过程制得以纳米管，整个过程能耗少，且操作简便，适合大规模生产；(2)本发明所述方法制备获得的银纳米管具有外壁光滑，长径比高，产率高，可重复性强等优点。

附图说明

图1是本发明所述方法制得的银纳米管的TEM图。

具体实施方式

以下实施例进一步说明本发明的内容，但不应理解为对本发明的限制。在不背离本发明精神和实质的情况下，对本发明方法、步骤或条件所作的修改和替换，均属于本发明的范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。

实施例1

(1)称取5g硝酸银溶解在250mL水中，加入9mL三乙烯四胺配置成镀液待用；

(2)称取0.5g铜纳米线加入镀液中，冰水浴条件下反应10min，抽滤后待用；