[发明专利]一种一维软界面纳米线及其超组装制备方法

说明书

本发明涉及一种一维软界面纳米线的超组装制备方法，该方法为：将间氨基苯酚、十六烷基三甲基溴化铵CTAB和六亚甲基四胺加入到水溶液中进行水热反应，然后进行稀释，再继续反应，得到一维软界面纳米线。该方法以间氨基苯酚为碳源，六亚甲基四胺为原料前驱体，十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂，通过水热法得到超细软纳米线，且纳米线尺寸可以在10‑160nm之间调控。该方法简单易操作，环境友好，可持续性强，可实现规模化生产。本发明为设计、制备超细软纳米线提供一种新颖的思路。

技术领域

本发明涉及一维纳米线的制备领域，具体涉及一种一维软界面纳米线及其超组装制备方法。

背景技术

近年来，具有超细直径和高长径比的一维纳米线/纳米纤维/纳米管结构因其独特的物理和化学性能，如大的表面积、优越的力学性能和可调的表面性能，而受到广泛的研究。

此外，一维纳米材料是构建具有三维互联孔隙度、孔隙大小可调、孔隙体积大、形貌可调的组装器件的理想材料。因此，一维纳米材料及其衍生器件在药物传递、能量储存和转化、催化、传感器、分离、纺织、电子器件和组织工程等领域显示出一系列潜在的应用前景。碳纳米纤维、碳纳米管和有机纳米线是一维纳米材料家族中被探索最多的成员。

到目前为止，已发展出多种方法制备一维纳米材料，如静电纺丝、化学气相沉积、物理气相沉积、电化学沉积、激光烧蚀、硬模板法、水热合成等。然而，通常要求反应条件苛刻和/或多步反应，直径和结构难以调节，且难以结合预先设计的功能。

此外，对于软一维纳米线还鲜有报道，因此开发简单高效的合成策略制备软一维纳米线具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种简单易操作，环境友好，可持续性强，可实现规模化生产的一维软界面纳米线及其超组装制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种一维软界面纳米线的超组装制备方法，该方法为：将间氨基苯酚、十六烷基三甲基溴化铵CTAB和六亚甲基四胺加入到水溶液中进行水热反应，然后进行稀释，再继续反应，得到一维软界面纳米线。

上述技术方案中，间氨基苯酚为碳源，六亚甲基四胺为原料前驱体，十六烷基三甲基溴化铵CTAB为模板剂，制备超细软纳米线。

十六烷基三甲基溴化铵CTAB和间氨基苯酚在溶液中将自组装为柱状胶束。随着反应的进行，温度开始升高，六亚甲基四胺将逐渐分解为甲醛和氨。间氨基苯酚与有限的甲醛通过酚醛缩合反应生成低聚物稳定胶束，胶束的自组装以及缓慢的酚醛缩合反应同步进行，反应一定时间后得到了预稳定的胶束溶液。随后将该溶液进行稀释，继续进行反应，得到超细纳米线。纳米线的尺寸等可以通过间氨基苯酚和六亚甲基四胺的含量进行调控，可在10纳米到160纳米之间进行调节。该方法简单易操作，环境友好，可持续性强，可实现规模化生产，具有很大的应用价值。

进一步地，所述的间氨基苯酚的质量浓度为0.1-100mg/mL，优选2-20mg/mL，进一步优选4-10mg/mL。

进一步地，所述的六亚甲基四胺的质量浓度为0.2-200mg/mL，优选4-50mg/mL，进一步优选10-30mg/mL。

进一步地，所述的十六烷基三甲基溴化铵CTAB的质量浓度为0.1-100mg/mL，优选2-20mg/mL，进一步优选4-10mg/mL。

进一步地，所述的间氨基苯酚、十六烷基三甲基溴化铵CTAB和六亚甲基四胺质量比为(0.2-100):(0.2-200):(0.1-100)。

进一步地，所述的间氨基苯酚、十六烷基三甲基溴化铵CTAB和六亚甲基四胺质量比为(2-20):(4-50):(2-20)。

优选的，所述间氨基苯酚与水溶液的投料比为1.0g:100g。