[发明专利]纳米线制备方法、组合物及制品

说明书

背景

银纳米线(10-200纵横比)的一般制备是已知的。参见例如Angew.Chem.Int.Ed.2009，48，60，Y.Xia，Y.Xiong，B.Lim，S.E.Skrabalak，该文献在此以引用的方式全文并入。这种制备通常采用Fe²⁺或Cu²⁺离子来“催化”线而非其它形态的形成。然而，以受控的方式制备具有所需长度和宽度的银纳米线并不是已知的。例如，Fe²⁺产生很多种长度或厚度，而Cu²⁺产生的线对于许多应用而言太厚。此外，银离子通常以硝酸银的形式提供，在通过此方法制备银纳米线期间，硝酸银可导致一氧化氮(NO)共产生。因为向空气中排放一氧化氮是受到一些司法管制的，所以可取的是开发出减少其共产生的方法。

一般主要报导以金属卤化物盐的形式提供用于催化线形成的金属离子，通常的形式为金属氯化物，例如FeCl₂或CuCl₂。参见例如J.Jiu，K.Murai，D.Kim，K.Kim，K.Suganuma，Mat.Chem.&Phys.，2009，114，333，其涉及NaCl、CoCl₂、CuCl₂、NiCl₂和ZnCl₂；日本专利申请公开JP2009155674，其描述SnCl₄；S.Nandikonda，“Microwave Assisted Synthesis of Silver Nanorods，”M.S.Thesis，Auburn University，2010年8月9日，其涉及NaCl、KCl、MgCl₂、CaCl₂、MnCl₂、CuCl₂和FeCl₃；S.Nandikonda和E.W.Davis，“Effects of Salt Selection on the Rapid Synthesis of Silver Nanowires，”Abstract INOR-299，240th ACS National Meeting，Boston，MA，2010年8月22-27日，其公开了NaCl、KCl、MgCl₂、CaCl₂、MnCl₂、CuCl₂、FeCl₃、Na₂S和NaI；中国专利申请公开CN101934377，其公开了Mn²⁺；Y.C.Lu，K.S.Chou，Nanotech.，2010，21，215707，其公开了Pd²⁺；以及中国专利申请公开CN102029400，其公开了NaCl、MnCl₂和Na₂S。

日本专利公开2008-190006公开了在银纳米线合成期间一氧化氮的共产生。然而，该专利公开还公开了采用真空以增加从反应介质中释放到蒸气相的一氧化氮量。

Q.Zhang，C.Cobley，L.Au，M.McKiernan，A.Schwartz，L.-P.Wen，J.Chen，Y.Xia，Applied Materials & Interfaces，2009，1，2044描述了在银纳米线合成期间二氧化氮(NO₂)的共产生。

发明概要

至少一些实施方案提供包括以下步骤的方法：提供至少一种组合物，所述组合物包含至少一种第一可还原金属离子和至少一种第二金属或金属离子，所述第二金属或金属离子包括至少一种镧系金属或镧系的离子，所述至少一种第二金属或金属离子的原子序数不同于所述至少一种第一可还原金属离子；并将所述至少一种第一可还原金属离子还原成至少一种第一金属。

在一些这样的方法中，至少一种第一可还原金属离子包括以下中的一种或多种：至少一种货币金属离子、至少一种IUPAC第11族的元素的离子或至少一种银离子。

在一些情况下，至少一种镧系金属或镧系的离子包括以下中的一种或多种：镧、镧的离子、铈、铈的离子、镨、镨的离子、钕、钕的离子、钐、钐的离子、铕、铕的离子、钆、钆的离子、铽、铽的离子、镝、镝的离子、钬、钬的离子、铒、铒的离子、铥、铥的离子、镱、镱的离子、镥或镥的离子。