[发明专利]一种Ag-AgX纳米线及其制备方法

说明书

本发明属于贵金属与半导体异质材料制备技术领域，具体涉及一种Ag‑AgX纳米线及其制备方法，包括以下步骤：(1)将一定摩尔比的可溶性银源与表面活性剂A和表面活性剂B(或卤化盐)混合溶解于水中，搅拌均匀，然后加热反应一定时间；(2)将反应得到的反应液进行离心洗涤，获得产物。本发明通过一步水热法制备阴离子简便可调的Ag‑AgX均匀尺寸纳米线，方法操作过程简便，成本低，重复性好，且实用性强；还提供了采用该制备方法合成得到的均匀尺寸的一维Ag‑AgX纳米线或纳米棒，该复合异质材料在催化、光催化、生物传感检测、以及电子器件领域具有潜在的应用价值。

技术领域

本发明属于贵金属与半导体异质材料制备技术领域，具体涉及一种Ag-AgX纳米线及其制备方法。

背景技术

银-卤化银复合材料属于贵金属与半导体异质材料，其既具有Ag的优异物理化学性质，如导电性、表面等离子体共振效应、表面增强拉曼效应等，又具备半导体材料的特殊功能。Ag粒子相比半导体材料具有较高的功函数，易于储存电子，因此重金属与半导体材料的复合利于光生载流子的高效分离与转移，改善材料的光催化活性，有利于材料在污染物水处理、杀菌消毒环境净化、以及能源分子转换等方面的应用研究。许多研究者对于Ag-AgX材料的研究开发具有较高的兴趣。近些年，Ag-AgX材料的合成主要有两种方式，一种是在Ag粒子合成的基础上，采用离子交换的方式，实现Ag单质向AgX半导体的转换，从而实现Ag-AgX异质材料的制备(C.C.Jia,P.Yang,et al.,ChemCatChem,2014,6,611–617；P.Yang,C.C.Jia,et al.,RSCAdv.,2015,5,17210–17215；X.Y.Li,X.Zhang,C.C.Jia,P.Yang,etal.,ChemPlusChem,2015,80,865)；另一种，是首先制备AgX半导体，然后在半导体材料表面采用光-/化学还原、溶剂热等方式，实现贵金属Ag在AgX表面的沉积(P.Wang,B.B.Huang,etal,Angew.Chem.Int.Ed.,2008,47,7931–7933；Y.X.Tang,Z.L.Jiang,T.C.Sum,S.Z.Li,Z.L.Dong,Z.Chen,et al.,Adv.Funct.Mater.,2013,23,2932–2940)。以上两种方式均采用两步法制备，操作复杂，工艺较为繁琐，为此科学工作者不断探索新的合成方法。目前，探索合成成本低且工艺简单的方法制备尺寸均匀的Ag-AgX异质材料仍具有较大的挑战，因而具有较高的研究价值。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的一维Ag-AgX纳米线制备工艺复杂、成本高的问题，提出了一种Ag-AgX纳米线的制备方法，通过一步水热法制备阴离子简便可调的Ag-AgX均匀尺寸纳米线，方法操作过程简便，成本低，重复性好，且实用性强；本发明还提供了采用该制备方法合成得到的均匀尺寸的一维Ag-AgX纳米线或纳米棒，该复合异质材料在催化、光催化、生物传感检测、以及电子器件领域具有潜在的应用价值。

本发明的技术方案是：

一种Ag-AgX纳米线的制备方法，包括以下步骤：

(1)将一定摩尔比的可溶性银源与表面活性剂A和表面活性剂B混合溶解于水中，搅拌均匀，然后加热反应一定时间；

(2)将反应得到的反应液进行离心洗涤，获得产物；

其中，所述可溶性银源包括硝酸银、醋酸银。

该制备方法以水作为溶剂，采用可溶性银源、非极性表面活性剂与含有卤素离子的阳离子表面活性剂或卤化盐，采用一次水热法制备Ag-AgX复合异质材料，得到均匀尺寸的Ag-AgX(X＝Cl,Br,I)纳米线或纳米棒。

进一步的，所述步骤(1)中可溶性银源与表面活性剂A和表面活性剂B的摩尔比为1:2～10:0.05～0.6；优选的，摩尔比为1:3～5:0.12～0.28。