[发明专利]一种磁场诱导均匀纳米镍链阵列的可控生长方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁场诱导均匀纳米镍链阵列的可控生长方法。

背景技术

镍的块材是一种略带黄色的银白色展性过渡金属，颗粒度小到纳米量级时呈现黑色，温度低于340℃时具有磁性。空气中发乌，质硬，抗腐蚀能力强，耐热性、可塑性与韧性好。镍大量用于制造合金，在钢中加入镍，可以提高机械强度，改变金属的膨胀系数。在金属钛中掺杂适量的镍得到的镍钛合金具有一个特性转变温度，这使得该合金具有“形状记忆”的本领，因此人们称之为“形状记忆合金”。用铝、钴与镍制成的合金，则具有更强的磁性，甚至可以吊起比它自身重六十倍的东西。合金中添加镍可增强合金的抗腐蚀性能。极细的镍粉，在化学工业上又常用作催化剂，如碳纳 米管的制备中就常用金属镍、钴作为催化剂。氧化镍则常用来制造铁镍碱性蓄电池。

相比于块体材料，纳米磁性材料由于小尺寸效应、表面效应等微观效应的影响，展现出更加独特的磁学、催化以及光学性能。这使得它们在磁感应器、磁流体、高密度磁存储介质、催化以及生物医学等方面具有更为广阔的潜在应用价值。但纳米材料在应用上存在一个问题，即微观特性在宏观应用上不能很好的体现，所以纳米材料的再组装阵列结构逐渐受到了人们的普遍关注，成为近年来国际上的研究热点。

发明内容

本发明的目的是提出一种磁场诱导均匀纳米镍链阵列的可控生长方法，在制备过程中采用了磁场诱导的方式，使制得的纳米镍链阵列尺寸可控，且具有大的长径比和高的取向性。

本发明的一种磁场诱导均匀纳米镍链阵列的可控生长方法，包括有下列步骤：

步骤一：在磁场0.03T～0.5T条件下，将乙二醇溶液加热到90℃～150℃温度后，滴入体积百分比浓度为50％的水合肼，充分搅拌后滴入浓度为1×10^-4～1×10^-1mol/L的六水合氯化镍，反应30min～150min后制得第一反应液；

用量：40ml乙二醇中加入10ml～20ml的六水合氯化镍和0.1ml～10ml的水合肼；

步骤二：将步骤一制得的第一反应液静置5min～30min后，取下层的黑色沉积物，即第一产物；

步骤三：将步骤二中制得的第一产物在离心转速为4000rpm～15000rpm条件下，离心分离3min～10min后得到第二产物；

步骤四：将步骤三中制得的第二产物在超声波50MHz～100MHz中利用去离子水超声清洗5min～10min后得到第三产物；

步骤五：将步骤四中制得的第三产物在超声波50MHz～100MHz中利用分析纯酒精超声清洗5min～10min后得到纳米镍链阵列。

本发明公开的磁场诱导均匀纳米镍链阵列的可控生长方法的优点：磁场诱导的手段可以使得到的产物形貌均一、尺寸可控，且具有较大的长径比和高度的取向性；由于外加磁场取代了传统的硬模板和化学软模板方法，合成方案大为简洁，易于操作，成本更低；通过对磁场强度、反应温度等的调节，可以实现产物直径、长径比以及全长弯曲度等的有效可控。

附图说明

图1是采用本发明制备方法制得的纳米镍链阵列SEM照片。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

本发明是一种磁场诱导均匀纳米镍链阵列的可控生长方法，包括有下列步骤：

步骤一：在磁场0.03T～0.5T条件下，将乙二醇溶液加热到90℃～150℃温度后，滴入体积百分比浓度为50％的水合肼，充分搅拌后滴入浓度为1×10^-4～1×10^-1mol/L的六水合氯化镍，反应30～150min后制得第一反应液；

用量：40ml乙二醇中加入10ml～20ml的六水合氯化镍和0.1ml～10ml的水合肼；

步骤二：将步骤一制得的第一反应液静置5～30min后，取下层的黑色沉积物，即第一产物；

步骤三：将步骤二中制得的第一产物在离心转速为4000rpm～15000rpm条件下，离心分离3～10min后得到第二产物；

步骤四：将步骤三中制得的第二产物在超声波50～100MHz中利用去离子水超声清洗5～10min后得到第三产物；

步骤五：将步骤四中制得的第三产物在超声波50～100MHz中利用分析纯酒精超声清洗5～10min后得到纳米镍纳米线阵列。

经本发明的制备方法得到的纳米镍纳米线阵列的长度为300nm～20μm，粒径为20nm～2μm。