[发明专利]一种银纳米线-氮化镓纳米颗粒复合材料的制备方法

权利要求书

1.一种银纳米线-氮化镓纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于，按照以下步骤实施：

步骤1、制备银纳米线，

采用多元醇法合成银纳米线，其中，溶剂和还原剂选用乙二醇或丙三醇，包覆剂选用聚乙烯吡咯烷酮，银源采用硝酸银，控制剂采用氯化钠或三氯化铁；

步骤2、对银纳米线和硅片进行处理，

2.1)银纳米线的处理：取底部沉淀的银纳米线，轮流用去离子水、丙酮、氨水和乙醇清洗静置，倒出上清液，仅留下底部沉淀，重复该过程直至获得透明的上清液，然后倒出上清液，获得洗涤纯化后的银纳米线；

2.2)将银纳米线分散在溶剂中；

2.3)硅片的处理：将硅片切割为0.5×0.5cm的基片，将基片轮流用丙酮、乙醇、超纯水进行超声清洗3～10min；

步骤3、对衬底进行处理，

3.1)用移液枪将制备好的银纳米线溶液滴在硅片上，然后将其放置烘箱中干燥，重复本步骤3～5次，得到衬底；

3.2)将得到的衬底再用丙酮和无水乙醇各超声清洗3～10分钟，用去离子水冲洗干净并在高纯氮气中烘干；

步骤4、沉积氮化镓，

在处理后的衬底表面采用磁控溅射法沉积一层氮化镓纳米颗粒，即得银纳米线-氮化镓纳米颗粒复合材料。

2.根据权利要求1所述的银纳米线-氮化镓纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1中，多元醇法具体操作过程以丙三醇为例，

1.1)将100～250mL丙三醇和4.15～6.25g的聚乙烯吡咯烷酮在一个三颈圆底烧瓶中混合均匀，在80℃～170℃下强磁搅拌10～60min；

1.2)当温度自然下降至30℃～120℃时，向烧瓶中加入含0.1～1.5mL水和45～78mg氯化钠的丙三醇溶液5～20mL，强磁搅拌1～15min；

1.3)将0.57～2.89g的硝酸银快速加入溶液中，轻轻搅拌(30～100rpm)，随后在10～80min内将反应温度从30℃～120℃升至160℃～230℃；

1.4)当温度达到160℃～230℃，停止加热，将溶液立即倒入500mL或1000mL的烧杯中，然后以1：1～5的比例加入去离子水以降低温度，在室温下放置两天，除去上清液，得到纳米银线溶液；

整个步骤1的反应过程均在回流条件下进行。

3.根据权利要求1所述的银纳米线-氮化镓纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤2.2)中，溶剂选用乙醇，或者选用PVP、N-甲基吡咯烷酮、乙二醇和甘油四种物质的混合溶液。

4.根据权利要求1所述的银纳米线-氮化镓纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤3中，烘箱温度为40℃～80℃，放置时间为10～120min。

5.根据权利要求1所述的银纳米线-氮化镓纳米颗粒复合材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤4中，具体控制参数是：衬底与靶面的距离为5～15cm；向真空腔中通入比例为1～12：1的N₂和Ar的混合气体，混合气体的气压为0.5～3.5Pa；沉积过程中，衬底的温度变化为80～350℃；沉积时间为0.5h～1.5h；衬底上所加的负偏压为0～400V。