[发明专利]一种直流电沉积制备锡铟纳米线的方法

权利要求书

1.一种直流电沉积制备锡铟纳米线的方法，其特征在于：该方法是采用直流电沉积法，在多孔模板的纳米级孔洞中依次交替生长锡纳米线和铟纳米线，最终获得锡铟纳米线；制备过程中通过控制电流大小和/或沉积时间来控制纳米线的长度；

该方法首先在多孔模板的底部制备银种子层，然后以银种子层为阴极，以纯锡或纯铟为阳极，采用直流电沉积的方法从模板底部的银种子层开始向上逐步填充，首先生长锡纳米线，再生长铟纳米线，按此顺利循环，最终生长为锡纳米线和铟纳米线交错连接的锡铟纳米线；

所述直流电沉积过程中，制备锡纳米线采用甲烷磺酸体系镀液，所述甲烷磺酸体系镀液的制备包括如下步骤(a)-(d)：

(a)取1～10g明胶加入装有100～200mL去离子水的烧杯中，覆盖保鲜膜后置于磁力搅拌器上，在60～70℃条件下进行搅拌，直至明胶完全溶解成淡黄色液体，获得明胶溶液；

(b)取50～100ml去离子水加入另一烧杯中，用量筒量取50～100mL甲烷磺酸，搅拌状态下将甲烷磺酸缓缓滴入去离子水中，搅拌均匀后得到甲烷磺酸溶液；

(c)在第三只烧杯中添加10～30ml去离子水，称量0.01～2g抗坏血酸后加入烧杯中，搅拌状态下滴入1～10ml浓度为38wt.％的甲醛溶液和0.1～3ml肉桂醛，待混合均匀后加入10～50ml聚乙二醇和10～20ml步骤(a)中配好的明胶溶液，搅拌均匀后得到肉桂醛溶液；

(d)将步骤(c)中所得肉桂醛溶液缓慢滴入到步骤(b)配好的甲烷磺酸溶液中，然后再加入20～50ml甲烷磺酸锡，最后加去离子水定容至400～800ml，搅拌均匀后即得到所述甲烷磺酸体系镀液；

所述直流电沉积过程中，制备铟纳米线采用氨基磺酸铟体系镀液，氨基磺酸铟体系镀液的组成如下，氨基磺酸铟体系镀液pH值为1-3.5，pH值通过NaOH溶液或氨基磺酸调节；

2.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡铟纳米线的方法，其特征在于：所述多孔模板为阳极氧化铝模板或聚碳酸酯模板。

3.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡铟纳米线的方法，其特征在于：所述银种子层的制备过程为：在多孔模板的一个表面上(模板底面)通过磁控溅射的方法制备银种子层，磁控溅射过程中，功率为40～80KW，溅射时间10～30min；所制备的银种子层厚度为300～1000nm。

4.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡铟纳米线的方法，其特征在于：所述氨基磺酸铟体系镀液组成如下；

5.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡铟纳米线的方法，其特征在于：采用阳极氧化铝模板或聚碳酸酯模板制备锡铟纳米线时，在电沉积后取下模板洗净，然后置于硝酸中以溶解银种子层；再以去离子水反复清洗模板后，阳极氧化铝模板置于氢氧化钠溶液中溶解，聚碳酸酯模板使用二氯甲烷溶解模板，模板溶解后释放出锡铟纳米线。

6.根据权利要求5所述的直流电沉积制备锡铟纳米线的方法，其特征在于：去除模板后释放的锡铟纳米线通过反复离心进行清洗，清洗过程中，先采用去离子水置换清洗液，再使用酒精置换清洗液，最后将清洗后的锡铟纳米线保存在酒精中。

7.根据权利要求1所述的直流电沉积制备锡铟纳米线的方法，其特征在于：所述锡铟纳米线的直径为50nm～5μm，纳米线的直径由所用模板的孔洞直径决定；所述锡铟纳米线的长度由电沉积时间和/或电流密度控制，能够沉积出2～30μm长度的纳米线。