[发明专利]一种铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料的制备方法

说明书

一种铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料的制备方法，涉及金属纳米材料制备领域。包括如下步骤：将铜纳米线超声分散在有机溶剂H中得到混合液A；将银源溶解于有机溶剂O中得到溶液B；将混合液A在常温下加入溶液B中，开始通气保护，搅拌1～20h，得到混合液C；继续将混合液C升温至50～150℃，维持0.5～6h，然后将至室温，结束通气保护，然后将混合液C离心，洗涤产品并真空干燥，即可得到铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料。本发明所述的方法能够在常压和较低温度下得到具有零维一维复合结构的铜纳米线负载银纳米颗粒材料，所负载的银纳米颗粒尺寸较为均一，均匀分散在铜纳米线表面，并形成异质结构。

技术领域

本发明涉及金属纳米材料制备领域。更具体地，涉及一种铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料的制备方法。

背景技术

纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料。其中，一维纳米材料是指在两个维度上为纳米尺度的材料，而零维材料是指在三个维度上均为纳米尺度的材料。近年来，纳米材料因其独特的光、电、磁等性质，在各个领域都得到了广泛的应用。而零维一维复合材料尤其是贵金属-非贵金属异质复合材料，更是具有两大优点：一方面，贵金属零维催化剂在一维非贵金属表面可以暴露更多的表面积，充分发挥其催化作用，可以减少贵金属的用量，另一方面，一维非贵金属作为基底，比非金属材料具有更好的电子传输能力，在反应过程中可以起到促进作用。一维的纳米铜线具有高导电性，独特的力学、光学等物理现象，并且铜储量丰富，在贵金属中价格相对便宜，零维的银纳米颗粒又是多种反应的合适催化剂，比如加氢反应和氧还原反应(ORR)。因此构造铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料将会有广阔的应用前景。

现有的专利技术中，多为核壳结构铜银纳米线的制备方法，即银在铜纳米线表面大面积包覆。这就导致了贵金属银用量的增加，以及有效催化表面的不充分暴露。因此，需要提供一种铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料的制备方法。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料的制备方法。该方法能够在常压和较低温度下得到具有零维一维复合结构的铜纳米线负载银纳米颗粒材料，所负载的银纳米颗粒尺寸较为均一，均匀分散的负载在铜纳米线表面，并形成异质结构。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料的制备方法，包括如下步骤：

1)将铜纳米线超声分散在有机溶剂H中得到混合液A；

2)将银源溶解于有机溶剂O中得到溶液B；

3)将混合液A在常温下加入溶液B中，开始通气保护，搅拌1～20h，得到混合液C；

4)继续将混合液C升温至50～150℃，维持0.5～6h，然后将至室温，结束通气保护，然后将混合液C离心，洗涤产品并真空干燥，即可得到铜纳米线负载银纳米颗粒的零维一维复合材料。

优选地，步骤1)中，所述有机溶剂H为正己烷。因为要求有机溶剂能很好地达到分散铜纳米线的作用，不需要额外添加表面活性剂，而其他的有机溶剂，例如水或者甲醇，对于所用油相法制备的铜纳米线的分散作用不佳。如果不做此优选，可能影响反应产物的均一性。

优选地，步骤2)中，所述有机溶剂O优选为油胺。油胺在此反应中既充当溶剂分散剂，又充当还原剂作用，且还原能力适中，若选用另一种油相法常用的溶剂油酸，由于具有更强的还原性，会将Ag更多地还原出来，在相同条件下不能得到目标产物。银源优选为硝酸银。

优选地，步骤3)和步骤4)中，所述通气保护，所使用的是氮气，主要起到隔绝氧气，防止铜线发生氧化的作用。氩气也可以，但是价格相对更贵，不太适合工业化生产。