[发明专利]一种银纳米线的制备方法

说明书

本发明公开了一种银纳米线的制备方法。所述方法采用水热反应法，以没食子酸为还原剂，通过反应生成的氯化银，解离出较低浓度的银离子来有效控制体系的反应速度，成功制备了产率较高的银纳米线。本发明的制备方法工艺简单，步骤少，条件温和，操作简便，组成可控，基于本发明方法制得的银纳米线制备的导电薄膜表现出良好的导电性，其方块电阻可达0.05±10％Ω/sq。

技术领域

本发明涉及纳米材料制备技术领域，涉及一种银纳米线的制备方法。

背景技术

金属纳米线因其在电子、光学器件和传感器上的潜在应用，成为纳米材料的研究热点。其中一维金属银纳米线由于其独特的物理化学性能，在偏光器件、光子晶体、催化以及生物和化学传感器等领域具有潜在应用前景。

目前，微波、超声波辅助还原法、激光辐射法、电化学沉积法和水热法等都能成功合成银纳米线。美国专利US7585349公开了以Pt或Ag为晶种，通过将硝酸银和聚乙烯吡咯烷酮混合溶解于乙二醇中，通过加热还原制备得到银纳米线，然而，由于乙二醇的沸点较低(低于200℃)，不利于银核的生成，导致纳米银线产率过低。上述方法制成的纳米银线中含有副产物纳米银颗粒，分离较为复杂，导致整个生产效率下降，增加了生产成本压力。目前合成高产率、高导电性能的银纳米线仍然是个难题，因而迫切需要开发一种绿色环保的方法，可以高效制备尺寸均一、导电性好的纳米银线。

发明内容

本发明的目的在于提供一种操作简单、可控性强的纳米银线的制备方法，该方法制备得到的纳米银线尺寸均一且具有良好的机械性能和导电性。

本发明的技术方案如下：

一种银纳米线的制备方法，具体步骤如下：

按硝酸银、聚乙烯吡咯烷酮、氯化钠、没食子酸的摩尔比为1：4.5～9：3～4：2～6，先将硝酸银溶液与聚乙烯吡咯烷酮溶液搅拌混合均匀，再滴加氯化钠溶液，搅拌混合均匀后，加入没食子酸，混合均匀后置于120～180℃下进行水热反应，反应结束后，用乙醇水溶液稀释，离心洗涤，提纯，得到银纳米线。

优选地，所述的硝酸银溶液的浓度为0.02mol/L。

优选地，所述的聚乙烯吡咯烷酮溶液的浓度为0.15～0.3mol/L，聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为58000。

优选地，所述的氯化钠溶液的浓度为0.06～0.08mol/L，滴加速率为5mL/h。

优选地，所述的水热反应时间为12～18h。

优选地，所述的离心时间为20～30min，离心转速为2000～5000r/min。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明采用简单水热方法，以没食子酸为还原剂，通过反应生成的氯化银，解离出较低浓度的银离子来有效控制体系的反应速度，成功制备了产率较高的银纳米线。本发明工艺简单，条件温和，操作简便，组成可控。没食子酸一种是植物多酚类化合物，广泛存在于大黄、桉树、山茱萸等植物，在绿色化学领域有着广泛的应用。基于本发明方法制备的银纳米线的导电薄膜具有良好的导电性，其中方块电阻可达0.05±10％Ω/sq。

附图说明

图1为实施例1制备的银纳米线SEM图。

图2为实施例2制备的银纳米线SEM图。

图3为实施例3制备的银纳米线SEM图。

图4为实施例4制备的银纳米线SEM图。

图5为实施例5制备的银纳米线SEM图。

图6为对比例1制备的银纳米线SEM图。

图7为对比例2制备的银纳米线SEM图。