[发明专利]一种三维金属纳米线及其制备方法

说明书

本发明公开了一种三维金属纳米线及其制备方法。制备方法包括以下步骤：S1，配制浓度为0.01～1mol/L的金属离子溶液，加入络合剂、成核剂，通过碱溶液调节pH值为10.0～13.5，制得A溶液；其中，所述金属离子为磁性金属离子或者磁性金属离子和非磁性金属离子的混合；S2，配制0.1～3mol/L的强还原性的还原剂溶液，调节碱溶液调节pH值为10.0～13.5，制得B溶液；S3，提供一反应容器，将经活化处理的基底置于所述反应容器中，将所述A溶液与所述B溶液置于所述反应容器中充分混合，在50～100℃和0.005～1T的磁场条件下反应T时间，制得含有由磁性金属纳米线或者合金纳米线构筑的三维金属纳米线的反应原液。本发明的制备方法可制得有序排列的三维结构金属纳米线。

【技术领域】

本发明涉及纳米材料技术领域，特别是涉及一种三维金属纳米线及其制备方法。

【背景技术】

近年来，针对开发高性能的导电骨架材料，学术界进行了一系列的尝试。常见的镍金属多孔材料主要由模板法或脱合金法制得，如常用的泡沫镍，具有开放和无序排列的孔结构，孔尺寸通常在几百微米。脱合金化方法属于自上而下的制备方法，采用这一方法得到的三维多孔电极孔径较小，同时对金属种类有局限，孔分布也难以实现高度有序。通过静电纺丝纤维(直径300-400nm)化学镀镍可获得尺寸更小的镍纳米纤维无纺布，但是空间利用率低、孔结构也是无序分布。目前已知的多孔金属导电骨架网络的制作方法大多仍未能获得大范围结构有序的纳米多孔结构。而成功开发三维金属纳米线结构材料，不但对于开发高性能的电极导电骨架结构意义重大，也对人们进一步认识渗流理论、电化学反应动力学、以及开发新型电催化材料、传感器、生物制药等技术意义重大。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：弥补上述现有技术的不足，提出一种三维金属纳米线及其制备方法，可制得有序排列的三维结构金属纳米线。

本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：

一种三维金属纳米线的制备方法，包括以下步骤：S1，配制浓度为0.01～1mol/L的金属离子溶液，加入络合剂、成核剂，通过碱溶液调节pH值为10.0～13.5，制得A溶液；其中，所述金属离子为磁性金属离子或者磁性金属离子和非磁性金属离子的混合；S2，配制0.1～3mol/L的强还原性的还原剂溶液，调节碱溶液调节pH值为10.0～13.5，制得B溶液；S3，提供一反应容器，将经活化处理的基底置于所述反应容器中，将所述A溶液与所述B溶液置于所述反应容器中充分混合，在50～100℃和0.005～1T的磁场条件下反应T时间，其中，以第一磁场方向反应T1时间，以第二磁场方向反应T2时间，以第三磁场方向反应时间T3时间，所述第一磁场方向使得对所述反应容器中的物质产生的磁力的方向与物质所受重力方向平行，所述第二磁场方向和所述第三磁场方向使得对所述反应容器中的物质产生的磁力的方向与物质所受重力方向垂直，且所述第二磁场方向和所述第三磁场方向之间夹角为90°，T1+T2+T3＝T，T满足在反应容器中出现团聚现象之前终止反应，制得含有由磁性金属纳米线或者合金纳米线构筑的三维金属纳米线的反应原液。

一种根据如上所述的制备方法制得的三维金属纳米线。

本发明与现有技术对比的有益效果是：