[发明专利]一种碳包银纳米线

说明书

本发明属于银纳米线制备技术领域，具体涉及一种碳包银纳米线。所述碳包银纳米线包括位于芯层的银纳米线和包覆在所述芯层表面的纳米碳层；所述银纳米线的直径为10‑2000nm，长度为1‑100μm；所述纳米碳层的厚度为1‑10nm。本发明的碳包银纳米线，通过在银纳米线表面包覆纳米碳层，能够很好地防止纳米银的氧化和银迁移效应的发生，提高了银纳米线的稳定性，保证了相关银纳米线器件的可靠性；并且，本发明的碳包银纳米线形状均匀，包覆稳定，具有良好的应用价值。

技术领域

本发明属于银纳米线制备技术领域，具体涉及一种碳包银纳米线。

背景技术

近年来，一维纳米线材料，由于其独特的力学，电学，热学，光学等性能，被广泛应用于能源、催化、生物、电子等领域。其中，金属银纳米线因其出色的导电导热性能和力学性能，引起了人们的广泛研究。目前制备银纳米线的方法主要是以多元醇法为代表的湿化学还原法，其不可避免地会引入各种化学试剂，诸如有机醇、PVP、卤/溴化物等，且其反应工艺复杂、成本高，同时环境友好性较差。

银纳米线在使用过程中，由于氧化和银迁移效应等原因会导致其稳定性差，影响相关器件的可靠性，目前常用的解决方法在银纳米线合成后，对其表面进行包覆，如石墨烯，氧化锌等，但是这个过程会增加工艺的复杂性同时导致制备成本增加。

发明内容

为了解决上述问题，本发明旨在提供一种碳包银纳米线，该碳包银纳米线以生物质为原料，通过一步水热反应制得，工艺简单、成本低廉、绿色环保。

本发明提供一种碳包银纳米线，包括位于芯层的银纳米线和包覆在所述芯层表面的纳米碳层；所述银纳米线的直径为10-2000nm，长度为1-100μm；所述纳米碳层的厚度为1-10nm。

进一步地，所述碳包银纳米线以富含植物纤维的生物质和可溶性银盐为原料，通过一步水热反应得到。

进一步地，所述生物质选自高粱、竹子、荷叶、荷叶秆、玉米秆、麦秆、稻谷壳、稻谷秆、魔芋秆中的一种或多种。

进一步地，本发明提供的碳包银纳米线，采用以下方法制备：

(1)收集生物质，洗涤烘干；

(2)配制0.01-2.0mg/mL银盐水溶液；

(3)将生物质与银盐水溶液转移至反应釜，进行水热反应；

(4)自然降温，分离反应产物，洗涤烘干，即得碳包银纳米线。

优选地，所述银盐水溶液的浓度为0.25-1.25mg/mL。

进一步地，步骤(1)中所述洗涤步骤依次包括水洗和乙醇洗，所述烘干温度是40-90℃；优选地，所述烘干温度为60-80℃。

进一步地，步骤(2)所述银盐选自硝酸银、乙酸银、硫酸银中的一种或多种。

进一步地，步骤(3)中生物质与银盐的质量比为0.1-10；优选地，所述生物质与银盐的质量比为0.1-1。

进一步地，步骤(3)中水热反应温度为100-600℃，反应时间为1-12h；优选地，所述水热反应温度为300-600℃，反应时间为8-12h。

进一步地，步骤(3)水热反应在体积为10mL-50L的反应釜中进行。