[发明专利]一种非水解过程制备纳米管和纳米线材料的方法

摘要

本发明公开了一种非水解过程制备纳米管和纳米线材料的方法，该方法是利用模板自组装技术诱导嵌段聚合物与非水解制备的前驱体溶液在限域多孔模板的孔中形成纳米结构材料，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管结构或纳米线及其复合结构的形成。所说的纳米基底材料为硅氧烷化合物或无机化合物。或者在硅氧烷化合物中掺入Pt(acac)₂或Pd(acac)₂或PtOEP。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。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

1.一种非水解过程制备纳米管和纳米线材料的方法，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基底材料、嵌段聚合物和溶剂以重量比1∶0.1～06∶20-50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或纳米管的前驱体溶液；所说的纳米基底材料为硅氧烷化合物或无机化合物；所说的硅氧烷化合物为四乙酰氧基硅烷或六苯基环状三硅氧烷；所说的无机化合物为Sn(SePh)4或Er(OAc)3或Er(acac)3或Zn(OAc)2；或者在上述的硅氧烷化合物中掺入小于10％的含有金属元素的无机或有机化合物：PtOEP(2，3，7，8，12，13，18-octaethyl-21H，23H-porphine，platinum(II))或Pt(acac)2或Er(acac)3或Pd(acac)2；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；所说的有机溶液为四氢呋喃或三氯甲烷或二氯甲烷或乙醇或甲醇与甲苯或苯组成的混合物，它们的体积比为2∶0～2；§B.纳米管和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，直至前驱体溶液自然挥发完；将溶剂挥发后的多孔氧化铝模板置于退火炉中分段进行热处理，100-260℃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；纳米管和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，浸泡时间4～10小时；最后对经多孔模板浸泡后的溶液进行离心和洗涤过程获得的纳米结构材料；所得纳米结构材料的尺寸和形状依赖于多孔模板中的纳米孔径和纳米孔长度；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；所说的多孔模板为多孔氧化铝或多孔硅。