[发明专利]一种具有高SPR效应的聚吡咯包裹铜纳米线制备方法

说明书

本发明公开了一种具有高SPR效应的聚吡咯包裹铜纳米线制备方法，包括以下步骤：利用水热法制备铜纳米线，再将铜纳米线分散于试剂中，然后加入吡咯，再加入去离子水，最后加入双氧水，搅拌及离心处理后进行水洗，得具有高SPR效应的聚吡咯包裹铜纳米线，该方法制备得到的聚吡咯包裹铜纳米线具有较高的SPR效应，且制备简单、成本低，能够实现大批量生产，同时不影响铜的物理特性。

技术领域

本发明涉及一种聚吡咯包裹铜纳米线制备方法，具体涉及一种具有高SPR效应的聚吡咯包裹铜纳米线制备方法。

背景技术

表面等离激元共振(surface plasmon resonance，SPR)可以在材料表面引起高密度电荷振荡，使局域表面的电磁场强度和光吸收率得到显著的增强。金属铜的SPR效应现已经广泛应用于光伏电池、光热治疗、光热催化等领域。但是，目前铜纳米线合成方法主要有化学气相沉积法、光刻法和液相合成法等，这些合成方法，往往需要高温和较长的反应时间，对设备的要求也比较高，提高了铜纳米线制备成本和大批量制备的难度。此外，铜纳米线暴露在空气中容易被氧化，需要进行表面保护。因此，低成本大批量制备具有高SPR效应的铜纳米线，并进行表面保护而且不能影响铜的导电、光热转换等物理特性，使铜纳米线容易稳定储存和使用，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种具有高SPR效应的聚吡咯包裹铜纳米线制备方法，该方法制备得到的聚吡咯包裹铜纳米线具有较高的SPR效应，且制备简单、成本低，能够实现大批量生产，同时不影响铜的物理特性。

为达到上述目的，本发明所述的具有高SPR效应的聚吡咯包裹铜纳米线制备方法包括以下步骤：

利用水热法制备铜纳米线，再将铜纳米线分散于试剂中，然后加入吡咯，再加入去离子水，最后加入双氧水，搅拌及离心处理后进行水洗，得到具有高SPR效应的聚吡咯包裹铜纳米线。

铜纳米线、试剂、吡咯、去离子水及双氧水的比例为：(20～100)mg：2mL：(50-2000)μL：40mL：(5～500)μL。

搅拌速度为400r/min，搅拌时间为12h-48h，水洗次数为三次。

利用水热法制备铜纳米线的具体过程为：

取CuCl₂·2H₂O、葡萄糖、十八胺、十六胺、聚乙烯吡咯烷酮及去离子水，混合后进行搅拌，然后进行水热反应，再冷却至室温，得棕红色沉淀，对棕红色沉淀进行水洗及乙醇洗涤，得红色固体物；

将得到的红色固体物分散于去离子水中，然后加入等体积的氯仿，晃动后静置，使得水相与氯仿相分层，同时使得红色固体物中的CuNWs从水相进入氯仿相中，将氯仿相中的絮状沉淀物通过乙醇进行洗涤，得铜纳米线。

CuCl₂·2H₂O、葡萄糖、十八胺及去离子水的比例为：(1～5)mmol：(1～5)mmol：(10～20)mmol：(5～15)mmol：(1～5)mmol：(50～150)mL。称取CuCl₂·2H₂O、葡萄糖、十八胺、十六胺、聚乙烯吡咯烷酮及去离子水，混合后进行搅拌，再倒入聚四氟乙烯高压釜中，在140～250℃下水热反应15h～72h，其中，搅拌时间为10h～48h，搅拌速度为1000r/min。

晃动后静置过程中，晃动时间为1min，静置时间为30min。

通过控制铜纳米线与吡咯的物质量比可实现将不同厚度的PPy原位生长在铜纳米线的表面上。

本发明具有以下有益效果：