[发明专利]一种镓纳米棒的制备方法及其做为纳米马达的应用

说明书

本发明提供了一种镓纳米棒的制备方法及其做为纳米马达的应用，本发明按照1g液态金属镓对应20mL分散介质投料，分散介质为去离子水与异丙醇的混合物，使用探头式超声破碎仪进行超声破碎，超声功率控制在800～1000W，时间为3～6h，期间注意补充因超声空化损失的分散剂；超声结束后，将获得的分散系静置10～14h，使其充分老化；将老化后的分散系在1000*G下离心3min，取上清液，上清液中即包含制备的镓液态金属纳米棒；制备得到液态金属纳米棒后，在局部光照下，可在分散系中进行可控聚集，获得具有图案化的群体行为的光响应的微纳米马达。本发明的优点在于制备快速、方便，且获得的粒子可以作为有光热效应的微纳米马达使用，具有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种镓纳米棒的制备方法及其做为纳米马达的应用，属于镓纳米棒的制备方法及其作为纳米马达的应用技术领域。

背景技术

镓元素具有熔点低，在室温下易呈现液态的特点。作为继汞之后受到大量关注的液态金属，镓元素具有低毒性、熔点低而沸点高因而不容易汽化等优点，吸引了纳米科学研究人员的关注。大部分金属都具有良好的光热效应，如果能够实现在光引导下的可控液态金属纳米粒子的聚集，将对光热治疗等一系列课题提示新的研究方向和思路。因此，利用超声场下物理分散可以制备较小纳米粒子的优点，采用超声破碎制备尺度较小的液态金属纳米棒，并探索其作为光响应的人造微纳米马达的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术提出的问题，进而提供一种镓纳米棒的制备方法及其做为纳米马达的应用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种镓纳米棒的制备方法，步骤如下，

步骤一、按照1g液态金属镓对应20mL分散介质投料，分散介质为去离子水、异丙醇和稳定剂的混合物；

步骤二、使用探头式超声破碎仪对步骤一的物料进行超声破碎，超声功率控制在800～1000W，时间为3～6h，期间注意补充因超声空化损失的分散剂；

步骤三、超声结束后，将获得的分散系静置10～14h，使其充分老化；

步骤四、将老化后的分散系在1000*G条件下离心2～4min，取上清液，上清液中即包含制备的镓液态金属纳米棒，镓液态金属纳米棒的直径为80～200nm，长度为0.75～1.5μm。

步骤一中，所述的去离子水与异丙醇的体积比是9:1。

步骤一中，所述的稳定剂为巯基丙酸或柠檬酸钠，在混合物中的浓度为0.002mol/L。

步骤二中，所述超声功率控制在800W，时间为6h。

步骤二中，所述超声功率控制在900W，时间为5h。

步骤二中，所述超声功率控制在1000W，时间为3h。

步骤三中，所述超声结束后，将获得的分散系静置11h。

步骤三中，所述超声结束后，将获得的分散系静置12h。

步骤四中，将老化后的分散系在1000*G条件下离心3min。

镓纳米棒做为纳米马达的应用，将纳米马达放入分散介质中，在有基质辅助的光照下，利用镓金属的光热效应产生可控聚集，获得具有图案化的群体行为的光响应的微纳米马达。

其中辅助基质的制备方法，由以下步骤实现：

步骤一、配置浓度为5mg/mL的海藻酸钠溶液，并在其中掺杂市售的纳米二硫化钼颗粒，掺杂浓度为0.02mg/mL；

步骤二、取步骤一中配制的溶液5mL，向其中加入5mol/L的氯化钙溶液0.2mL，并将该溶液摇匀后铺展在洁净载玻片上；