[发明专利]具有纳米孔及其复合结构的纳米线材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种具有纳米孔及其复合结构的纳米线材料的制备方法，该方法是利用模板自组装技术诱导纳米线前驱体材料与嵌段聚合物组成的复合物在限域多孔模板的孔中形成纳米线结构，通过控制嵌段聚合物自组装过程和模板除去过程来驱动纳米孔结构或复合纳米孔结构在纳米线中形成。所说的纳米线基底材料为硅氧烷化合物或钛酸酯类化合物。或者在上述的硅氧烷化合物或钛酸酯类化合物中掺入Pt(acac)₂或Pd(acac)₂或HAuCl₄。所说的嵌段聚合物为由不同分子量的聚氧化乙烯或聚乙烯基吡啶聚合物链段和聚苯乙烯或聚氧化丙烯聚合物链段组成的两嵌段或三嵌段聚合物。所说的溶剂为有机溶液和酸水溶液的混合物。本发明的优点是：制备方法简单易行，重复性好，材料选择范围广。

主权项

1.一种具有纳米孔及其复合结构的纳米线材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：§A.前驱体溶液的制备前驱体溶液由纳米线基底材料、嵌段聚合物和溶剂以重量比1∶0.1～06∶20-80配制，放入一容器中，在常温下搅拌直至溶解即可得到制备纳米线的前驱体溶液；所说的纳米线基底材料为硅氧烷化合物或钛酸酯类化合物。所说的硅氧烷化合物为四甲氧基硅烷或四乙氧基硅烷；所说的钛酸酯类化合物为钛酸丁酯；或者在上述的硅氧烷化合物或钛酸酯类化合物中掺入小于10％的含有金属元素的无机或有机化合物：Pt(acac)2或Pd(acac)2或HAuCl4；所说的嵌段聚合物为由不同分子量的聚氧化乙烯或聚乙烯基吡啶聚合物链段和聚苯乙烯或聚氧化丙烯聚合物链段组成的两嵌段或三嵌段聚合物；所说的溶剂为有机溶液和酸水溶液的混合物，100-500∶1；所说的有机溶液为乙醇或甲醇或四氢呋喃或三氯甲烷与甲苯或苯的混合物，2∶0-1；所说的酸水溶液为0.01摩尔/升-10摩尔/升的盐酸或硫酸或磷酸；§B.纳米线的制备在常温下，将多孔模板浸入在上述配制好的前驱体溶液中，直至前驱体溶液中的有机溶剂自然挥发完；或将多孔模板放在上述配制好的前驱体溶液中浸涂一下拿出，放在常温下，使多孔模板中的有机溶剂自然挥发；待多孔模板中的有机溶剂自然挥发后，将其置于退火炉中分段进行热处理，60-230℃下，热处理时间2-48小时；350-700℃下，处理1-24小时，最后冷却到常温；纳米线的释放将热处理后的多孔模板浸泡在浓度为0.01摩尔/升-10摩尔/升的酸或碱的水溶液中，而后放入离心机中，经过3-4次离心和洗涤过程获得的具有纳米孔及其复合结构的纳米线；所说的酸为盐酸或硫酸或磷酸，所说的碱为氢氧化钠或氢氧化钾；所得纳米线的尺寸依赖于多孔模板中的纳米孔径和纳米孔长度。