[发明专利]一种制备碳纳米链@金网络膜的方法

说明书

本发明公开了一种制备碳纳米链@金网络膜的方法，本发明将化学与物理方法相结合，两步工艺合成了碳纳米链@金网络膜，其中碳纳米链（直径和长度）和金膜（厚度和颗粒尺寸）可通过相应工艺参数进行调控。此合成方法具有普适、绿色、成本低、易于大量合成等优点，由于结构独特，网络膜展现出优异的表面增强拉曼散射性能。

技术领域

本发明是一种低成本、宏量制备碳纳米链@金网络膜的方法，属于贵金属微纳结构的制备领域。

背景技术

由于在催化、传感、燃料电池等方面具有优异性能和潜在应用，金多孔薄膜引起广泛的研究兴趣。表面增强拉曼散射（SERS）方面，这种薄膜也是极好的SERS衬底，这是因为它们拥有高密度的SERS热点以及大的比表面可用来吸附探测分子。制备金多孔薄膜主要是采用化学方法，包括化学还原、电沉积、选择性刻蚀等。然而，这些方法在不同程度上都存在着耗能高、污染大、成本高等问题，所得薄膜也会被污染，降低性能或影响使用。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制一种制备金网络膜的方法。

实现本发明目的的技术方案是：一种低成本、宏量制备碳纳米链@金网络膜的方法，主要步骤如下：

（1）以葡萄糖水热合成碳纳米链胶体溶液；

（2）在导电玻璃表面旋涂碳纳米链胶体溶液并自然干燥，获得碳纳米链网络薄膜；

（3）在碳纳米链网络薄膜/导电玻璃为衬底，离子束溅射法镀金。

较佳的，葡萄糖溶解于体积比为10:1的水和乙醇的混合液中，其浓度为0.4 M，以该葡萄糖混合溶液水热合成碳纳米链胶体溶液。

较佳的，水热反应温度为180 ℃，反应时间为6 h。

较佳的，碳纳米链胶体溶液的浓度为2.8 M。

较佳的，在1cm x 1cm导电玻璃表面旋涂5 mL碳纳米链胶体溶液。

较佳的，旋涂碳纳米链胶体溶液时，转速为200 rpm。

较佳的，离子束溅射镀金时间为30 s，沉积速率为1 nm/s。

与现有技术相比，本发明的创新之处在于：本发明制备的碳纳米链@金网络膜在结构上是独特的，且可以通过控制工艺参数（水热法和离子束溅射）调控碳纳米链和金膜微观结构，比单纯化学反应更容易控制。

本发明的优越之处在下面的附图说明和具体实施方式中将进一步阐述。

附图说明

图1为本发明制备碳纳米链@金网络膜的工艺流程示意图。

图2为本发明实施例1碳纳米链胶体TEM像。

图3为本发明实施例1碳纳米链网络膜及碳纳米链@金网络膜SEM像。

图4为本发明实施例1碳纳米链@金网络膜对R6G分子的SERS图谱。

图5为本发明实施例2和实施例3碳纳米链@金网络膜的SEM像。

具体实施方式

本发明中，发明人将化学方法与物理方法相结合，采用三步工艺可控制备了碳纳米链@金网络膜。工艺路线见图1：首先，使葡萄糖水热法分解，获得碳纳米链胶体溶液；其次，在洁净导电玻璃表面旋涂碳纳米链胶体溶液并干燥；最后，以获得碳纳米链网络薄膜的导电玻璃为衬底，离子束溅射沉积金。

这样制备的碳纳米链@金薄膜呈三维网络状，宏观上均匀一致，微观上既粗糙又多孔。其中，碳纳米链（直径和长度）和金膜（厚度和颗粒尺寸）可通过相应工艺参数进行调控。由于结构独特，薄膜表现出优异的SERS性能。

实施例1