[发明专利]一种Ag纳米线/Cu2

说明书

本发明公开了一种Ag纳米线/Cu₂O核壳结构及其制备方法。本发明Ag纳米线/Cu₂O核壳结构，它包括Ag纳米线和Cu₂O纳米晶体；所述Ag纳米线由所述Cu₂O纳米晶体包覆。它的光化学制备方法，包括如下步骤：(1)将铜盐、乙二醇、表面活性剂和水混合，得到前驱体溶液；(2)将Ag纳米线溶液加入到所述前驱体溶液中混合，得到混合溶液；(3)将所述混合溶液置于紫外光源下进行辐照生成沉淀物，即得所述Ag纳米线/Cu₂O核壳结构。本发明制备简便、价廉、环境友好，反应迅速，并且经过光催化实验，证明所得的复合材料具有良好的光催化性能。

技术领域

本发明涉及一种Ag纳米线/Cu₂O核壳结构及其制备方法，属于纳米材料制备技术领域。

背景技术

近年来，光合成技术的发展十分迅猛，在很多领域都具有大规模应用。在化学合成领域中，当反应物前驱体分子受到光作用后吸收光子能量跃迁到激发态，激发态的分子不稳定要解离从而引发化学反应，进而成核、生长为最终的纳米材料，这个过程称为光化学。制备纳米材料的光化学法比传统热化学法更有专一性和选择性，它可以准确直接地作用在反应物上，简化了反应条件，是一种非平衡态化学反应过程。该方法简便、价廉、环境友好，晶体成核快且生长迅速，成为开发新型复合材料的一种新方法。2012年，中国专利CN102836707A 公开了一种Pd/Pt核壳纳米催化剂的光化学制备方法，首先用紫外光照射PdCl₂水溶液、聚乙二醇、丙酮的混合溶液，获得纳米Pd胶体溶液，然后取H₂PtCl₆水溶液、聚乙二醇、丙酮水溶液混合，再与纳米Pd胶体溶液混合，用紫外光对其照射获得Pd核/Pt壳纳米催化剂。2016年，中国专利CN103752303B公开了一种半导体/氧化石墨烯空心球复合光催化剂的光化学制备方法，先将半导体光催化剂的可溶性盐、硫代硫酸钠、水进行混合，加入到含有聚合物微球的氧化石墨烯分散液中，得到混合溶液，再将其转移置于紫外光源下充分辐照，得到半导体/氧化石墨烯空心球复合光催化剂。但是，基于金属纳米线/氧化物半导体复合材料的光化学制备方法还没有被报道。

氧化亚铜(Cu₂O)作为一种重要的p型直接带隙氧化物半导体材料，带隙约为 1.7～2.4eV，由于其具有廉价、低毒、易于制备且带隙可调等优越性，因此在光催化方面已经具有很大的应用前景。而Ag和Au等贵金属纳米结构具有较高的自由电子密度，在特定波长电磁波辐照时可产生局域表面等离子体共振效应 (LSPR)。因此，基于金属纳米线/氧化亚铜复合材料的光催化性能要比纯氧化亚铜更好。但基于贵金属的复合材料制备方法大多与制备半导体材料的方法类似，都存在操作复杂、反应缓慢等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种Ag纳米线/Cu₂O核壳结构及其制备方法，本发明制备简便、价廉、环境友好，反应迅速，并且经过光催化实验，证明所得的复合材料具有良好的光催化性能。

本发明提供了一种Ag纳米线/Cu₂O核壳结构，它包括Ag纳米线和Cu₂O纳米晶体；

所述Ag纳米线由所述Cu₂O纳米晶体包覆。

上述的金属纳米线/氧化物核壳结构中，所述Cu₂O纳米晶体的粒径为 10nm～1μm，具体可为20～500nm、130～350nm、70～150nm、40～100nm、 10～35nm或10～500nm；

所述Ag纳米线的直径可为70～90nm，所述Ag纳米线的长度可为5～15um；

所述Cu₂O纳米晶体包覆的厚度可为10nm～10μm，具体可为10～25nm、 20nm～35nm、50～80nm、20nm～150nm或10～150nm。