[发明专利]一种铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆及其制备方法

权利要求书

1.一种铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆，其特征在于，包括铜纳米线，包覆在所述铜纳米线外侧的磁性金属纳米管以及包覆在所述磁性金属纳米管外侧的聚合物纳米管；

所述铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的外径为100-300nm；所述磁性金属纳米管的内径为60-160nm，磁性金属纳米管的厚度为10-20nm。

2.一种铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、制备聚合物纳米管

将质量分数为1-8％的聚合物溶液涂覆在基板上，再将多孔模板置于聚合物溶液上且与所述基板平行设置，静置1-5分钟，所述聚合物溶液在毛细管力和溶剂挥发所带来的驱动力的作用下沿所述多孔模板的微孔内壁生长，溶剂挥发后形成聚合物纳米管，取下载有聚合物纳米管的多孔模板，并去除多孔模板表面的聚合物；

S2、制备磁性金属@聚合物同轴双层纳米管

将载有聚合物纳米管的多孔模板固定到基板上，然后置于离子溅射仪中喷镀85-95min金膜，再将其置于磁性电解质溶液中，在0.1-5V恒电压条件下在所述聚合物纳米管内部电化学沉积30-120min，形成磁性金属纳米管，所述聚合物纳米管和所述磁性金属纳米管为磁性金属@聚合物同轴双层纳米管；

S3、制备铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆

将载有磁性金属@聚合物同轴双层纳米管的多孔模板将置于铜电解质溶液中，在0.1～3V恒电压条件下在所述磁性金属纳米管内部电化学沉积60-180min，形成铜纳米线，所述聚合物纳米管、磁性金属纳米管和铜纳米线形成铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆；

S4、将步骤S3制备的载有铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的薄膜置于强碱溶液中，所述强碱溶液腐蚀掉所述多孔模板后，即得铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆。

3.根据权利要求2所述的铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的制备方法，其特征在于，所述的聚合物溶液为聚苯乙烯类、聚酰胺类、聚丙烯酸酯类、聚酯类、聚醚类、含氯聚合物、环氧树脂或酚醛树脂中的一种或其中几种组合物的溶液。

4.根据权利要求3所述的铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的制备方法，其特征在于，所述多孔模板的孔径100-300nm，多孔模板的厚度为40-80μm；所述多孔模板为多孔氧化铝模板或多孔氧化硅模板。

5.根据权利要求2所述的铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的制备方法，其特征在于，所述的步骤S2中：所述的磁性电解质溶液中的磁性金属离子的浓度为0.1-5mol/L，所述磁性金属离子为铁、钴、镍金属离子；所述电化学沉积条件为：在0.1-5V恒电压条件下电化学沉积30-90min，Pt作对电极，甘汞电极作参比电极，最后用水将载有磁性金属@聚合物同轴双层纳米管的多孔模板清洗干净。

6.根据权利要求2所述的铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的制备方法，其特征在于，

所述步骤S2中：所述磁性电解质溶液为磁性金属盐、氯化钾和硼酸混合溶液；所述磁性金属盐为7水硫酸亚铁，6水硫酸镍或6水硫酸钴；在1.2-2.0V恒电压条件下电化学沉积7水硫酸亚铁，在0.8-3V电压条件下电化学沉积6水硫酸镍，在1.0-2.5V电压条件下电化学沉积6水硫酸钴。

7.根据权利要求2所述的铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的制备方法，其特征在于，

所述步骤S3中：所述铜的电解质溶液为5水硫酸铜和硫酸的混合溶液，铜离子浓度为0.1-2mol/L；所述电化学沉积条件为：在0.1-3V恒电压条件下电化学沉积60-180min，Pt作对电极，饱和甘汞做参比电极，沉积结束后用去离子水将铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的薄膜清洗干净，备用。

8.根据权利要求2所述的铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆的制备方法，其特征在于，将S3制备的载有铜@磁性金属@聚合物同轴三层纳米电缆固定在载玻片上，置于强碱溶液中溶解5-12h；所述强碱溶液为浓度为4-6mol/L氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液或氢氧化锂溶液。