[发明专利]一种铜纳米线的制备方法

说明书

本发明提供了一种铜纳米线的制备方法，包括以下步骤：A)将铜源、葡萄糖、高级脂肪胺和水混合，得到混合乳液；B)将所述混合乳液加热后反应，得到第一阶段产物；C)将所述第一阶段产物加热后反应，得到铜纳米线；步骤B)中所述反应的温度为50～90℃，步骤C)中所述反应的温度为80～150℃，且步骤B)的反应温度低于步骤C)的反应温度。在制备铜纳米线的过程中，本申请通过分步进行反应，且限定每步反应的温度，保证了铜离子充分被还原，得到收率较高的铜纳米线。

技术领域

本发明涉及纳米材料的制备技术领域，尤其涉及一种铜纳米线的制备方法。

背景技术

一维金属材料因其独特的光学、电学、热力学、机械和催化性能而在现代纳米科学和纳米技术中占据着重要的位置，但是高昂的制造成本和不稳定的特性成为其在实际应用中的一个主要瓶颈。铜元素作为地球上的高丰富廉价元素，是一维金属材料中非常理想的商业化选项。因此，发展能应用于未来低成本纳米材料和纳米器件的高单分散性、良好稳定性以及耐氧性的一维铜纳米线的需求是非常紧迫的。

铜纳米线的制备方法主要为溶剂相合成法、气相沉积法及模板诱导电沉积法。现阶段，气相沉积法和模板诱导电沉积法还不足以实现产业化，而溶剂相合成法制备的铜纳米线则需要在产量和质量之间进行抉择，高产量合成方法制备的纳米线往往质量很差；而高质量制备方法得到的纳米线却经常受限于低的产率和产量。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种铜纳米线的制备方法，本申请提供的方法可宏量制备高质量的铜纳米线。

有鉴于此，本申请提供了一种铜纳米线的制备方法，包括以下步骤：

A)，将铜源、葡萄糖、高级脂肪胺和水混合，得到混合乳液；

B)，将所述混合乳液加热后反应，得到第一阶段产物；

C)，将所述第一阶段产物加热后反应，得到铜纳米线；

步骤B)中所述反应的温度为50～90℃，步骤C)中所述反应的温度为80～150℃，且步骤B)的反应温度低于步骤C)的反应温度。

优选的，步骤B)中所述反应的温度为65～80℃，步骤C)中所述反应的温度为90～120℃。

优选的，步骤B)中，所述反应的时间为12～48h；步骤C)中，所述反应的时间为12～48h。

优选的，所述铜源与所述葡萄糖的摩尔比为(1～3)：1，所述铜源与高级脂肪胺的摩尔比为(1～5)：1，所述铜源与水的摩尔比为(1～5)：1。

优选的，所述混合的温度为20～50℃。

优选的，步骤C)中，所述加热在搅拌条件下进行，所述搅拌的速度为0～250转/min。

优选的，所述铜源选自二水合氯化铜、硝酸铜或无水氯化铜；所述高级脂肪胺为十六胺、十八胺和油胺中的一种。

优选的，步骤C)中，所述反应后还包括：

将得到的反应液离心分离。

优选的，所述离心分离的转速为1000～5000转/min。

本申请提供了一种铜纳米线的制备方法，该方法首先将原料铜源、高级脂肪胺、葡萄糖与水混合，得到混合乳液，将混合乳液加热后反应，得到第一阶段产物，将所述第一阶段产物加热后反应，得到铜纳米线；本申请利用分步反应的手段，使大部分铜离子先转化为铜纳米点，再在铜纳米点的基础上完成后续反应，从而使铜纳米线的产率得到了提升。试验结果表明，本申请提供的铜纳米线的制备方法可一次性制备50g铜纳米线，且铜纳米线线径均匀，长度几十微米，长径比可达700～1000。

附图说明