CN106001552A - 一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法 - Google Patents

一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，包括以下步骤：将银纳米线水分散液与金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，使混合后液体中金属盐的浓度为0.5～5.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为2.5～25毫摩尔/升，从而制得银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体；将所述银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体置于0～180℃下反应10～90分钟，从而制得以银纳米线为核体、以金属氧化物为外壳的核壳结构银@金属氧化物复合纳米线。本发明不仅能够制备出长径比较高、分散性良好、粒径均一、性能稳定的银@金属氧化物复合纳米线，而且工艺过程简单、生产效率高、对各种组成的金属氧化物普遍适用。

Description

一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法
技术领域
本发明涉及核壳结构纳米复合材料领域，尤其涉及一种银@金属氧化物复合纳米线(即以银纳米颗粒为核体、以金属氧化物为外壳的核壳结构复合纳米线)的制备方法。
背景技术
核壳结构是一种材料通过化学键或其他作用力将另一种材料包覆起来形成的有序组装结构，通常采用“a@b”的形式来表示，其中，a表示核体材料，b表示外壳材料，例如：Ag@SiO2表示以Ag为核体、以SiO2为外壳的核壳结构复合材料。核壳结构纳米复合材料是一种复合化、低维化、智能化的多功能纳米复合材料，具有许多独特的物理和化学特性，因此核壳结构纳米复合材料在超疏水表面涂层、材料学、化学、磁学、电学、光学、生物医学、催化等领域都具有广阔的应用前景。
银纳米线具有良好的导电性能，而且其小尺寸效应、量子效应和高比表面效应使其具有独特的光学、电学和生物学特性，因此银纳米线越来越受到人们的关注。近年来出现了一些银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，但现有这些制备方法繁琐复杂，而且所制得的银@金属氧化物复合纳米线长径比低、分散性差、粒径不均一、性能不稳定。
发明内容
为了解决上述现有制备方法中的技术问题，本发明提供了一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，不仅能够制备出长径比较高、分散性良好、粒径均一、性能稳定的银@金属氧化物复合纳米线，而且工艺过程简单、生产效率高、对各种组成的金属氧化物普遍适用。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，包括以下步骤：
步骤A、将银纳米线水分散液与金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，使混合后液体中金属盐的浓度为0.5～5.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为2.5～25毫摩尔/升，从而制得银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体；
步骤B、将所述银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体置于0～180℃下反应10～90分钟，从而制得银@金属氧化物复合纳米线。
优选地，对步骤B制得的银@金属氧化物复合纳米线进行离心处理，并对离心处理后 的固体进行清洗，从而制得纯净的银@金属氧化物复合纳米线。
优选地，采用水或乙醇对所述离心处理后的固体进行清洗，从而制得纯净的银@金属氧化物复合纳米线。
优选地，将银纳米线水分散液与金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液混合包括：在搅拌状态下，向银纳米线水分散液中依次加入金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液。
优选地，所述的银纳米线水分散液的制备过程包括以下步骤：
步骤A1、将相对分子量为40000～1300000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液、硝酸银的乙二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.02～0.1摩尔/升、硝酸银的浓度为0.01～0.04摩尔/升、溴化钠的浓度为0.001～0.005摩尔/升、氯化钠的浓度为0.001～0.01摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体；
步骤A2、将所述银纳米线的反应前驱体置于100～250℃下反应60～180分钟，然后进行离心处理，从而制得银纳米线固体；
步骤A3、将所述银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法采用了工艺简单、容易操作、成本低廉、生产效率高的种子生成法，将银纳米线水分散液与金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，并在0～180℃下反应10～90分钟，从而制得了长径比较高、分散性良好、粒径均一、性能稳定的以银纳米线为核体、以金属氧化物为外壳的核壳结构银@金属氧化物复合纳米线，而且该制备方法对各种组成的金属氧化物普遍适用，这使得银@金属氧化物复合纳米线可以批量生产，十分适合在污染物光催化降解、环境治理与保护等方面工业化大规模应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为采用透射电镜分别对本发明实施例1最终制得的银@氧化铜复合纳米线、本发明实施例2最终制得的银@四氧化三锰复合纳米线、本发明实施例3最终制得的银@氧化锌复合纳米线和本发明实施例4最终制得的银@三氧化二铁复合纳米线进行检测所得到的对比透射电镜照片。
图2为采用扫描电子显微镜对本发明实施例5中步骤c5制得的银纳米线的种子胶体溶液和步骤g5制得的银@四氧化三钴复合纳米线进行观测所得到的扫描电子显微镜照片。
图3为采用X-射线衍射仪对本发明实施例5中步骤g5制得的银@四氧化三钴复合纳米线进行检测，从而获得的X-射线衍射图谱。
图4为采用透射电镜对本发明实施例5最终制得的银@四氧化三钴复合纳米线进行检测所得到的透射电镜照片。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
下面对本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法详细描述。
一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，包括以下步骤：
步骤A、将银纳米线水分散液与金属盐水溶液(例如：金属硝酸盐水溶液)和六次甲基四胺水溶液混合(例如：可以在搅拌状态下向银纳米线水分散液中依次加入金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液从而将三者混合均匀)，使混合后液体中金属盐的浓度为0.5～5.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为2.5～25毫摩尔/升，从而制得银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体。
其中，所述的银纳米线水分散液可以采用现有技术中的银纳米线水分散液，也可以采用以下步骤制备而成：
(1)步骤A1、将相对分子量为40000～1300000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液(该相对分子量为40000～1300000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液可以采用将相对分子量为40000～1300000的聚乙烯吡咯烷酮溶解到乙二醇溶液中并搅拌均匀制备而成，在实际应用中，聚乙烯吡咯烷酮的相对分子量最好为55000)、硝酸银的乙二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.02～0.1摩尔/升、硝酸银的浓度为0.01～0.04摩尔/升、溴化钠的浓度为0.001～0.005摩尔/升、氯化钠的浓度为0.001～0.01摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体。
(2)步骤A2、将所述银纳米线的反应前驱体置于100～250℃下反应60～180分钟，然后冷却至室温后进行离心处理(例如：可以采用现有技术中的离心机以3000～14500转/分钟的转速离心处理5～100分钟)，再移去离心管中无色溶液，从而得到的绿色沉淀就是 银纳米线固体。
(3)步骤A3、将银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
步骤B、将所述银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体置于0～180℃下反应10～90分钟，从而制得以银纳米线为核体、以金属氧化物为外壳的核壳结构银@金属氧化物复合纳米线。
其中，对步骤B制得的银@金属氧化物复合纳米线可以进行离心处理(例如：可以采用现有技术中的离心机以3000～14500转/分钟的转速离心处理5～100分钟)，并对离心处理后的固体进行清洗(例如：可以采用水、蒸馏水或乙醇对所述离心处理后的固体进行超声清洗)，从而即可制得纯净的银@金属氧化物复合纳米线。
具体地，与现有技术中银@金属氧化物复合纳米线的制备方法相比，本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法至少具有以下优点：
(1)本发明的制备方法所制备出的银@金属氧化物复合纳米线是金属氧化物包裹银纳米线形成的核壳结构复合纳米粒子，长径比较高、粒径均一，而且在水、乙二醇等溶液中具有非常好的分散性与稳定性，能够在室温、环境气氛条件下长时间保存且不发生团聚沉淀。
(2)本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法不仅产率高，而且对各种组成的金属氧化物普遍适用。通过改变步骤A中的金属盐水溶液的金属离子种类，可以改变最终制得的银@金属氧化物复合纳米线中金属氧化物外壳的种类，也就是说，步骤A中的金属盐水溶液采用哪种金属的盐溶液，那么步骤B中制得的就是以哪种金属的氧化物为外壳的核壳结构银@金属氧化物复合纳米线，例如：步骤A中的金属盐水溶液采用硝酸铜，那么步骤B中制得的就是以银纳米线为核体、以氧化铜为外壳的核壳结构银@氧化铜复合纳米线；步骤A中的金属盐水溶液采用硝酸锌，那么步骤B中制得的就是以银纳米线为核体、以氧化锌为外壳的核壳结构银@氧化锌复合纳米线。
(3)在采用本发明所述制备方法制备银@金属氧化物复合纳米线的过程中，通过调整该制备方法的步骤A中银纳米线水分散液、金属盐水溶液、六次甲基四胺水溶液这三者混合后液体中金属盐的浓度(即将该金属盐的浓度在0.5～5.0毫摩尔/升的范围内调整)可以改变最终制得的银@金属氧化物复合纳米线的金属氧化物外壳的厚度；所述金属盐的浓度越高，最终制得的银@金属氧化物复合纳米线的金属氧化物外壳的厚度越大。
(4)本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法仅需实验室常用的普通设备，不需专用设备，而且工艺过程简单、容易操作。
(5)本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法所用原料丰富、无污染且价廉易得，这使得银@金属氧化物复合纳米线可以批量、低成本、规模化生产，十分适合在污染物光催化降解、环境治理与保护等方面工业化大规模应用。
为了更加清晰地展现出本发明所提供的技术方案及所产生的技术效果，下面以具体实施例对本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法进行详细描述。
实施例1
一种银@氧化铜复合纳米线，采用以下步骤制备而成：
步骤a1、将相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮溶解到乙二醇溶液中，并搅拌均匀，从而制得相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液。
步骤b1、将所述相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液、硝酸银的乙二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.0505摩尔/升、硝酸银的浓度为0.0265摩尔/升、溴化钠的浓度为0.0022摩尔/升、氯化钠的浓度为0.0042摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体。
步骤c1、将所述的银纳米线的反应前驱体置于170℃下反应90分钟，从而制得银纳米线的种子胶体溶液。
步骤d1、将所述的银纳米线的种子胶体溶液自然冷却到室温，再采用离心机以3000～14500转/分钟的转速离心处理30分钟，然后移去离心管中无色溶液，得到呈绿色沉淀的银纳米线固体。
步骤e1、将所述的银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
步骤f1、在磁力搅拌条件下，向所述的银纳米线水分散液中依次加入硝酸铜水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，从而使这三者混合后液体中硝酸铜的浓度为1.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为5毫摩尔/升，从而制得银@氧化铜复合纳米线的反应前驱体。
步骤g1、将所述银@氧化铜复合纳米线的反应前驱体置于90℃下反应60分钟，从而制得以银纳米线为核体、以氧化铜为外壳的核壳结构银@氧化铜复合纳米线。
实施例2
一种银@四氧化三锰复合纳米线，采用以下步骤制备而成：
步骤a2、将相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮溶解到乙二醇溶液中，并搅拌均匀，从而制得相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液。
步骤b2、将所述相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液、硝酸银的乙 二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.0505摩尔/升、硝酸银的浓度为0.0265摩尔/升、溴化钠的浓度为0.0022摩尔/升、氯化钠的浓度为0.0042摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体。
步骤c2、将所述的银纳米线的反应前驱体置于170℃下反应90分钟，从而制得银纳米线的种子胶体溶液。
步骤d2、将所述的银纳米线的种子胶体溶液自然冷却到室温，再采用离心机以3000～14500转/分钟的转速离心处理30分钟，然后移去离心管中无色溶液，得到呈绿色沉淀的银纳米线固体。
步骤e2、将所述的银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
步骤f2、在磁力搅拌条件下，向所述的银纳米线水分散液中依次加入硝酸锰水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，从而使这三者混合后液体中硝酸锰的浓度为1.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为5毫摩尔/升，从而制得银@四氧化三锰复合纳米线的反应前驱体。
步骤g2、将所述银@四氧化三锰复合纳米线的反应前驱体置于90℃下反应60分钟，从而制得以银纳米线为核体、以四氧化三锰为外壳的核壳结构银@四氧化三锰复合纳米线。
实施例3
一种银@氧化锌复合纳米线，采用以下步骤制备而成：
步骤a3、将相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮溶解到乙二醇溶液中，并搅拌均匀，从而制得相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液。
步骤b3、将所述相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液、硝酸银的乙二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.0505摩尔/升、硝酸银的浓度为0.0265摩尔/升、溴化钠的浓度为0.0022摩尔/升、氯化钠的浓度为0.0042摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体。
步骤c3、将所述的银纳米线的反应前驱体置于170℃下反应90分钟，从而制得银纳米线的种子胶体溶液。
步骤d3、将所述的银纳米线的种子胶体溶液自然冷却到室温，再采用离心机以3000～14500转/分钟的转速离心处理30分钟，然后移去离心管中无色溶液，得到呈绿色沉淀的银纳米线固体。
步骤e3、将所述的银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
步骤f3、在磁力搅拌条件下，向所述的银纳米线水分散液中依次加入硝酸锌水溶液和 六次甲基四胺水溶液混合，从而使这三者混合后液体中硝酸锌的浓度为1.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为5毫摩尔/升，从而制得银@氧化锌复合纳米线的反应前驱体。
步骤g3、将所述银@氧化锌复合纳米线的反应前驱体置于90℃下反应60分钟，从而制得以银纳米线为核体、以氧化锌为外壳的核壳结构银@氧化锌复合纳米线。
实施例4
一种银@三氧化二铁复合纳米线，采用以下步骤制备而成：
步骤a4、将相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮溶解到乙二醇溶液中，并搅拌均匀，从而制得相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液。
步骤b4、将所述相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液、硝酸银的乙二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.0505摩尔/升、硝酸银的浓度为0.0265摩尔/升、溴化钠的浓度为0.0022摩尔/升、氯化钠的浓度为0.0042摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体。
步骤c4、将所述的银纳米线的反应前驱体置于170℃下反应90分钟，从而制得银纳米线的种子胶体溶液。
步骤d4、将所述的银纳米线的种子胶体溶液自然冷却到室温，再采用离心机以3000～14500转/分钟的转速离心处理30分钟，然后移去离心管中无色溶液，得到呈绿色沉淀的银纳米线固体。
步骤e4、将所述的银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
步骤f4、在磁力搅拌条件下，向所述的银纳米线水分散液中依次加入硝酸铁水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，从而使这三者混合后液体中硝酸铁的浓度为1.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为5毫摩尔/升，从而制得银@三氧化二铁复合纳米线的反应前驱体。
步骤g4、将所述银@三氧化二铁复合纳米线的反应前驱体置于90℃下反应60分钟，从而制得以银纳米线为核体、以三氧化二铁为外壳的核壳结构银@三氧化二铁复合纳米线。
实施例1～4的试验检测
采用JEOL-1400透射电镜分别对本发明实施例1最终制得的银@氧化铜复合纳米线、本发明实施例2最终制得的银@四氧化三锰复合纳米线、本发明实施例3最终制得的银@氧化锌复合纳米线和本发明实施例4最终制得的银@三氧化二铁复合纳米线进行观察和拍摄，从而得到如图1所示的上述四个实施例对比的透射电镜照片(即TEM图像)；其中， 图1a为本发明实施例1最终制得的银@氧化铜复合纳米线的TEM图像，图1b为本发明实施例2最终制得的银@四氧化三锰复合纳米线的TEM图像，图1c为本发明实施例3最终制得的银@氧化锌复合纳米线的TEM图像，图1d为本发明实施例4最终制得的银@三氧化二铁复合纳米线的TEM图像。由图1a、图1b、图1c和图1d可以看出：本发明所提供的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法对各种组成的金属氧化物普遍适用，都能制成核壳结构的银@氧化物复合纳米线。
实施例5
一种银@四氧化三钴复合纳米线，采用以下步骤制备而成：
步骤a5、将相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮溶解到乙二醇溶液中，并搅拌均匀，从而制得相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液。
步骤b5、将所述相对分子量为55000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液、硝酸银的乙二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.0505摩尔/升、硝酸银的浓度为0.0265摩尔/升、溴化钠的浓度为0.0022摩尔/升、氯化钠的浓度为0.0042摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体。
步骤c5、将所述的银纳米线的反应前驱体置于170℃下反应90分钟，从而制得银纳米线的种子胶体溶液。
步骤d5、将所述的银纳米线的种子胶体溶液自然冷却到室温，再采用离心机以3000～14500转/分钟的转速离心处理30分钟，然后移去离心管中无色溶液，得到呈绿色沉淀的银纳米线固体。
步骤e5、将所述的银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
步骤f5、在磁力搅拌条件下，向所述的银纳米线水分散液中依次加入硝酸钴水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，从而使这三者混合后液体中硝酸钴的浓度为1.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为5毫摩尔/升，从而制得银@四氧化三钴复合纳米线的反应前驱体。
步骤g5、将所述银@四氧化三钴复合纳米线的反应前驱体置于90℃下反应60分钟，从而制得以银纳米线为核体、以四氧化三钴为外壳的核壳结构银@四氧化三钴复合纳米线。
具体地，在本发明实施例5制备银@四氧化三钴复合纳米线的过程中进行检测：
(1)对本发明实施例5中步骤c5制得的银纳米线的种子胶体溶液和步骤g5制得的银@四氧化三钴复合纳米线进行观测，从而得到如图2所示的扫描电子显微镜照片(即FEEM图像)；其中，图2a为本发明实施例5中步骤c5制得的银纳米线的种子胶体溶液的低倍FEEM 图像，图2b为本发明实施例5中步骤c5制得的银纳米线的种子胶体溶液的高倍FEEM图像，图2c为本发明实施例5中步骤g5制得的银@四氧化三钴复合纳米线的低倍FEEM图像，图2d为本发明实施例5中步骤g5制得的银@四氧化三钴复合纳米线的高倍FEEM图像。由图2a、图2b、图2c和图2d可以看出：本发明实施例5中步骤g5最终制得的产物为尺度均匀的核壳结构复合纳米线，且产率很高；作为核的银纳米线完全被四氧化三钴壳层包裹，四氧化三钴的壳层厚度约为30纳米。
(2)采用德国Bruker D8-Advance型X-射线衍射仪对本发明实施例5中步骤g5制得的银@四氧化三钴复合纳米线进行测试，从而得到如图3所示的X-射线衍射图谱(XRD图谱)；其中，图3的纵坐标为absorbance(即吸光度)，图3的横坐标为2θ(即衍射角，其单位为degree，即度)，图3中的#标出了银的衍射标准峰位，图3中的*标出了四氧化三钴的衍射标准峰位。由图3可以看出：本发明实施例5中步骤g5最终制得的产物，其X-射线衍射峰的峰位分别与银(Ag：no.04-0783)、四氧化三钴(Co3O4：no.42-1476)标准JCPDS(Joint Committee on Powder Diffraction Standards，粉末衍射标准联合委员会)卡片相一致，这说明本发明实施例5中步骤g5最终制得的产物必然包含银和四氧化三钴这两种物质。
(3)对本发明实施例5的步骤f5中银纳米线水分散液、硝酸钴水溶液、六次甲基四胺水溶液这三者混合后液体中硝酸钴的浓度进行调整，从而制得了四种不同外壳厚度的银@四氧化三钴复合纳米线；采用JEOL-1400透射电镜对这四种不同外壳厚度的银@四氧化三钴复合纳米线进行测试，从而得到如图4所示的透射电镜照片(即TEM图像)；其中，图4a为本发明实施例5的步骤f5中银纳米线水分散液、硝酸钴水溶液、六次甲基四胺水溶液这三者混合后液体中硝酸钴的浓度采用0.5毫摩尔/升时最终制得的银@四氧化三钴复合纳米线的TEM图像，图4b为本发明实施例5的步骤f5中银纳米线水分散液、硝酸钴水溶液、六次甲基四胺水溶液这三者混合后液体中硝酸钴的浓度采用1毫摩尔/升时最终制得的银@四氧化三钴复合纳米线的TEM图像，图4c为本发明实施例5的步骤f5中银纳米线水分散液、硝酸钴水溶液、六次甲基四胺水溶液这三者混合后液体中硝酸钴的浓度采用1.5毫摩尔/升时最终制得的银@四氧化三钴复合纳米线的TEM图像，图4d为本发明实施例5的步骤f5中银纳米线水分散液、硝酸钴水溶液、六次甲基四胺水溶液这三者混合后液体中硝酸钴的浓度采用2.0毫摩尔/升时最终制得的银@四氧化三钴复合纳米线的TEM图像。由图4a、图4b、图4c和图4d可以看出：图4a中所示的银@四氧化三钴复合纳米线的外壳厚度为15nm，图4b中所示的银@四氧化三钴复合纳米线的外壳厚度为30nm，图4c中所示的银@四氧化三 钴复合纳米线的外壳厚度为45nm，图4d中所示的银@四氧化三钴复合纳米线的外壳厚度为55nm，这说明本发明的制备方法通过对银纳米线水分散液、金属盐水溶液、六次甲基四胺水溶液这三者混合后液体中金属盐的浓度进行调整(即将该金属盐的浓度在0.5～5.0毫摩尔/升的范围内调整)，可以使最终制得的银@金属氧化物复合纳米线的外壳厚度在大范围内有效调控。
综上可见，本发明实施例不仅能够制备出长径比较高、分散性良好、粒径均一、性能稳定的银@金属氧化物复合纳米线，而且工艺过程简单、生产效率高、对各种组成的金属氧化物普遍适用。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤A、将银纳米线水分散液与金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液混合，使混合后液体中金属盐的浓度为0.5～5.0毫摩尔/升、六次甲基四胺的浓度为2.5～25毫摩尔/升，从而制得银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体；
步骤B、将所述银@金属氧化物复合纳米线的反应前驱体置于0～180℃下反应10～90分钟，从而制得银@金属氧化物复合纳米线。
2.根据权利要求1所述的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，其特征在于，对步骤B制得的银@金属氧化物复合纳米线进行离心处理，并对离心处理后的固体进行清洗，从而制得纯净的银@金属氧化物复合纳米线。
3.根据权利要求2所述的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，其特征在于，采用水或乙醇对所述离心处理后的固体进行清洗，从而制得纯净的银@金属氧化物复合纳米线。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，其特征在于，所述将银纳米线水分散液与金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液混合包括：在搅拌状态下，向银纳米线水分散液中依次加入金属盐水溶液和六次甲基四胺水溶液。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的银@金属氧化物复合纳米线的制备方法，其特征在于，所述的银纳米线水分散液的制备过程包括以下步骤：
步骤A1、将相对分子量为40000～1300000的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液、硝酸银的乙二醇溶液、溴化钠的乙二醇溶液和氯化钠的乙二醇溶液混合在一起，使混合后液体中聚乙烯吡咯烷酮的浓度为0.02～0.1摩尔/升、硝酸银的浓度为0.01～0.04摩尔/升、溴化钠的浓度为0.001～0.005摩尔/升、氯化钠的浓度为0.001～0.01摩尔/升，从而制得银纳米线的反应前驱体；
步骤A2、将所述银纳米线的反应前驱体置于100～250℃下反应60～180分钟，然后进行离心处理，从而制得银纳米线固体；
步骤A3、将所述银纳米线固体分散到去离子水中，从而制得银纳米线水分散液。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106710894A (zh) * 2016-12-13 2017-05-24 天津理工大学 一种银纳米线与四氧化三锰一维核壳复合纳米材料的制备方法
CN109742184A (zh) * 2018-12-11 2019-05-10 厦门大学 一种半导体包裹金属纳米线的制备方法
CN111482617A (zh) * 2020-01-30 2020-08-04 浙江大学 银纳米线表面原位生长金属氧化物核点复合材料制备方法
CN113368853A (zh) * 2021-06-03 2021-09-10 厦门理工学院 一种纳米玉米棒Ag-ZnO复合催化剂的合成方法及应用
CN113862692A (zh) * 2021-09-29 2021-12-31 西安热工研究院有限公司 一种银-四氧化三钴和钴基金属有机框架复合析氧催化材料及其制备方法
CN114868768A (zh) * 2022-04-25 2022-08-09 深圳大学 复合抗菌材料及制备方法与用途

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101823759A (zh) * 2010-04-01 2010-09-08 江苏工业学院 连续大面积氧化锌纳米薄片及其制备方法
CN101886281A (zh) * 2010-06-30 2010-11-17 长春理工大学 Si-ZnO一维纳米材料及其制备方法
CN102153154A (zh) * 2011-02-28 2011-08-17 烟台大学 四氧化三钴纳米粒子的工业化形状控制方法
CN102328095A (zh) * 2011-10-14 2012-01-25 济南大学 一种长度与直径可调的金属银纳米线的制备方法
US20120148436A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 Whitcomb David R Nanowire preparation methods, compositions, and articles
CN102554258A (zh) * 2012-02-03 2012-07-11 济南大学 一种在水溶液里制备金属银纳米结构的方法
CN102951672A (zh) * 2012-09-27 2013-03-06 清华大学 一种ZnO纳米晶体的制备方法
CN102974285A (zh) * 2012-12-03 2013-03-20 南京大学 一种具有多级孔结构、粒径均一可调的磁性微球的制法
CN103274451A (zh) * 2013-05-14 2013-09-04 东华大学 二氧化锡/氧化锌核壳结构纳米复合材料的合成及应用
CN103272596A (zh) * 2013-06-09 2013-09-04 太原理工大学 一种三元异质结可见光光催化剂的制备方法
CN103357889A (zh) * 2013-07-15 2013-10-23 中南大学 一种高长宽比银纳米线的制备方法及应用
CN103408061A (zh) * 2013-07-25 2013-11-27 南京航空航天大学 一种氧化锌纳米晶的制备方法
CN103506617A (zh) * 2013-09-30 2014-01-15 中国科学技术大学 一种在银纳米粒子表面生长纳米氧化物的方法
CN104985174A (zh) * 2015-05-26 2015-10-21 江苏大学 一种快速且大批量制备金银合金纳米管的方法
CN105665742A (zh) * 2016-02-24 2016-06-15 湖南皓志科技股份有限公司 一种线径可控批量制备高长径比纳米银线分散液的方法
CN105731535A (zh) * 2016-04-18 2016-07-06 东南大学 一种氧化锌/二氧化钛复合纳米材料的制备方法

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101823759A (zh) * 2010-04-01 2010-09-08 江苏工业学院 连续大面积氧化锌纳米薄片及其制备方法
CN101886281A (zh) * 2010-06-30 2010-11-17 长春理工大学 Si-ZnO一维纳米材料及其制备方法
US20120148436A1 (en) * 2010-12-09 2012-06-14 Whitcomb David R Nanowire preparation methods, compositions, and articles
CN102153154A (zh) * 2011-02-28 2011-08-17 烟台大学 四氧化三钴纳米粒子的工业化形状控制方法
CN102328095A (zh) * 2011-10-14 2012-01-25 济南大学 一种长度与直径可调的金属银纳米线的制备方法
CN102554258A (zh) * 2012-02-03 2012-07-11 济南大学 一种在水溶液里制备金属银纳米结构的方法
CN102951672A (zh) * 2012-09-27 2013-03-06 清华大学 一种ZnO纳米晶体的制备方法
CN102974285A (zh) * 2012-12-03 2013-03-20 南京大学 一种具有多级孔结构、粒径均一可调的磁性微球的制法
CN103274451A (zh) * 2013-05-14 2013-09-04 东华大学 二氧化锡/氧化锌核壳结构纳米复合材料的合成及应用
CN103272596A (zh) * 2013-06-09 2013-09-04 太原理工大学 一种三元异质结可见光光催化剂的制备方法
CN103357889A (zh) * 2013-07-15 2013-10-23 中南大学 一种高长宽比银纳米线的制备方法及应用
CN103408061A (zh) * 2013-07-25 2013-11-27 南京航空航天大学 一种氧化锌纳米晶的制备方法
CN103506617A (zh) * 2013-09-30 2014-01-15 中国科学技术大学 一种在银纳米粒子表面生长纳米氧化物的方法
CN104985174A (zh) * 2015-05-26 2015-10-21 江苏大学 一种快速且大批量制备金银合金纳米管的方法
CN105665742A (zh) * 2016-02-24 2016-06-15 湖南皓志科技股份有限公司 一种线径可控批量制备高长径比纳米银线分散液的方法
CN105731535A (zh) * 2016-04-18 2016-07-06 东南大学 一种氧化锌/二氧化钛复合纳米材料的制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106710894A (zh) * 2016-12-13 2017-05-24 天津理工大学 一种银纳米线与四氧化三锰一维核壳复合纳米材料的制备方法
CN109742184A (zh) * 2018-12-11 2019-05-10 厦门大学 一种半导体包裹金属纳米线的制备方法
CN109742184B (zh) * 2018-12-11 2021-11-16 厦门大学 一种半导体包裹金属纳米线的制备方法
CN111482617A (zh) * 2020-01-30 2020-08-04 浙江大学 银纳米线表面原位生长金属氧化物核点复合材料制备方法
CN113368853A (zh) * 2021-06-03 2021-09-10 厦门理工学院 一种纳米玉米棒Ag-ZnO复合催化剂的合成方法及应用
CN113368853B (zh) * 2021-06-03 2023-07-21 厦门理工学院 一种纳米玉米棒Ag-ZnO复合催化剂的合成方法及应用
CN113862692A (zh) * 2021-09-29 2021-12-31 西安热工研究院有限公司 一种银-四氧化三钴和钴基金属有机框架复合析氧催化材料及其制备方法
CN113862692B (zh) * 2021-09-29 2022-08-30 西安热工研究院有限公司 一种银-四氧化三钴和钴基金属有机框架复合析氧催化材料及其制备方法
CN114868768A (zh) * 2022-04-25 2022-08-09 深圳大学 复合抗菌材料及制备方法与用途

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