CN106623977B - 一种金纳米线的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种金纳米线的制备方法，首先通过制备金前驱体溶液，并加入表面活性剂，在电场作用下使金离子在玻璃基板模板上富集，并加入还原剂还原，得到纳米粒子，随后重新加入前驱体溶液，施加垂直方向的电场并加入还原剂，使金离子定向运动并生长，作用下加入还原剂，得到高长径比且取向规则的金纳米线。

Description

一种金纳米线的制备方法
技术领域
本发明涉及一种金纳米线的制备方法。
背景技术
金属于贵金属，由于表现出良好的选择催化活性和导电性，金的纳米材料目前在催化转换器，燃料电池，石油裂化等很多工业技术领域中具有很好的应用前景。而近研究发现，金纳米材料的某些良好的物理特性，与纳米材料的形状和尺寸具有密切的关系，有效控制金纳米材料的形貌和尺寸有望显著改善金纳米材料的物理化学特性，金纳米材料的一维结构和零维结构相比，表现出较高的长径比、较少的晶格缺陷、更小的晶格间距以及很高的表面原子数等优点。此外由于结构上的各向异性，一维金纳米线将会显著提高电子传输效率。由于金属于贵金属，价格昂贵，如何在同样的用量前提下保证最大程度发挥其特性是目前研究的热点，但目前所进行的研究当中，均在一定程度上存在着制备方法工艺复杂，合成的金纳米线长径比不高的问题，妨碍了金纳米线的应用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种金纳米线的制备方法，采用玻璃基板作为模板，电场驱动富集的方法，获得了大尺寸金纳米线。
本发明完整的技术方案包括：
一种金纳米线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将四氯金酸加入去离子水，制备0.05mol/L的四氯金酸水溶液，加于反应容器内，反应容器一侧设有玻璃基板，随后加入表面活性剂，表面活性剂组成为月桂基二甲基苄基氯化铵：十五烷基三甲基溴化铵＝2：1的混合物，以上为体积比，搅拌5min后静置3h，随后对反应容器两端施加150N/C的电场，在室温下使金离子在电场作用下定向运动并富集到玻璃基板表面，在超声振动搅拌和电场耦合作用下加入4mmol/L的乙二醇水溶液，其中四氯金酸、表面活性剂和乙二醇的摩尔比为1:4.5:60，静置3h制得富集在玻璃基板表面的金纳米粒子。
(2)将浓度为0.2mol/L的四氯金酸水溶液再次加入步骤(1)所得溶液，随后加入0.02mol/L的抗坏血酸溶液，加热温度到45-55℃，再次对反应容器两端施加400N/C电场，此次施加电场的方向与步骤(1)施加电场的方向垂直，使金离子在电场作用下定向运动并沿着与步骤(1)施加电场垂直的方向运动并还原剂作用下析出生长，得到尺寸为600-1000纳米的金纳米线。步骤(1)所得到金纳米粒子、步骤(2)所加四氯金酸以及抗坏血酸的摩尔比为1:35:60。步骤(1)所用表面活性剂浓度为0.02mol/L。
本发明相对于现有技术的优点在于：
通过采用玻璃基板作为模板，在电场作用下形成金纳米粒子的富集，还原得到预制颗粒，随后采用垂直电场作用使离子重新富集并进行还原，使纳米线沿电场方向运动并生长，得到高长径比且取向规则的金纳米线。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
(1)将四氯金酸加入去离子水，制备0.05mol/L四氯金酸水溶液，加于反应容器内，反应容器一侧设有玻璃基板，随后加入体积比为月桂基二甲基苄基氯化铵：十五烷基三甲基溴化铵＝2：1的混合物作为表面活性剂，搅拌5min后静置3h，随后对反应容器两端施加150N/C的电场，在室温下使金离子在电场作用下定向运动并富集到玻璃基板表面，在超声振动搅拌和电场耦合作用下加入4mmol/L的乙二醇水溶液，其中四氯金酸、表面活性剂和乙二醇的摩尔比为1:4.5:60，静置3h制得富集在玻璃基板表面的金纳米粒子。
(2)将浓度为0.2mol/L的四氯金酸水溶液再次加入步骤(1)所得溶液，随后加入0.02mol/L的抗坏血酸溶液，加热温度到45-55℃，再次对反应容器两端施加400N/C电场，此次施加电场的方向与步骤(1)施加电场的方向垂直，使金离子在电场作用下定向运动并沿着与步骤(1)施加电场垂直的方向运动并还原剂作用下析出生长，得到尺寸为600-1000纳米的金纳米线，其中，步骤(1)所得到金纳米粒子、步骤(2)所加四氯金酸以及抗坏血酸的摩尔比为1:35:60。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (3)

1.一种金纳米线的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将四氯金酸加入去离子水，制备0.05mol/L的四氯金酸水溶液，加于反应容器内，反应容器一侧设有玻璃基板，随后加入表面活性剂，表面活性剂组成为月桂基二甲基苄基氯化铵：十五烷基三甲基溴化铵＝2：1的混合物，以上为体积比，搅拌5min后静置3h，随后对反应容器两端施加150N/C的电场，在室温下使金离子在电场作用下定向运动并富集到玻璃基板表面，在超声振动搅拌和电场耦合作用下加入4mmol/L的乙二醇水溶液，其中四氯金酸、表面活性剂和乙二醇的摩尔比为1:4.5:60，静置3h制得富集在玻璃基板表面的金纳米粒子；
(2)将浓度为0.2mol/L的四氯金酸水溶液再次加入步骤(1)所得溶液，随后加入0.02mol/L的抗坏血酸溶液，加热温度到45-55℃，再次对反应容器两端施加400N/C电场，此次施加电场的方向与步骤(1)施加电场的方向垂直，使金离子在电场作用下定向运动并沿着与步骤(1)施加电场垂直的方向运动并还原剂作用下析出生长，得到长度为600-1000纳米的金纳米线。
2.权利要求1所述的金纳米线的制备方法，其特征在于，其中，步骤(1)所得到金纳米粒子、步骤(2)所加四氯金酸以及抗坏血酸的摩尔比为1:35:60。
3.权利要求1所述的金纳米线的制备方法，其特征在于，步骤(1)所用表面活性剂浓度为0.02mol/L。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110257897B (zh) * 2019-07-16 2021-04-27 中国科学院青岛生物能源与过程研究所 一种毫米尺度一维单晶金线的制备方法
CN112501651B (zh) * 2020-12-03 2022-07-29 南京工业大学 一种基于基底的金纳米线及其制备方法和应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3275787A (en) * 1963-12-30 1966-09-27 Gen Electric Process and apparatus for producing particles by electron melting and ultrasonic agitation
US6447663B1 (en) * 2000-08-01 2002-09-10 Ut-Battelle, Llc Programmable nanometer-scale electrolytic metal deposition and depletion
CN101569937A (zh) * 2009-06-05 2009-11-04 中国乐凯胶片集团公司 一种导电银浆用高分散银粉的制备方法
CN102728848A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 香港科技大学 大量制备单分散银纳米线的方法
CN102770367A (zh) * 2009-12-22 2012-11-07 昆南诺股份有限公司 用于制备纳米线结构的方法
CN104018189A (zh) * 2014-06-05 2014-09-03 东北大学 一种新型纳米银线的制备方法
WO2016104522A1 (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社新光化学工業所 ナノ粒子の製造方法及び製造装置ならびにそれによって製造したナノ粒子

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9487399B2 (en) * 2010-08-17 2016-11-08 Jalaledin Ghanavi Method for the synthesis of metallic nano products
US9623481B2 (en) * 2010-10-06 2017-04-18 The Research Foundation Of State University Of New York Nanostructures having enhanced catalytic performance and method for preparing same

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3275787A (en) * 1963-12-30 1966-09-27 Gen Electric Process and apparatus for producing particles by electron melting and ultrasonic agitation
US6447663B1 (en) * 2000-08-01 2002-09-10 Ut-Battelle, Llc Programmable nanometer-scale electrolytic metal deposition and depletion
CN101569937A (zh) * 2009-06-05 2009-11-04 中国乐凯胶片集团公司 一种导电银浆用高分散银粉的制备方法
CN102770367A (zh) * 2009-12-22 2012-11-07 昆南诺股份有限公司 用于制备纳米线结构的方法
CN102728848A (zh) * 2011-03-31 2012-10-17 香港科技大学 大量制备单分散银纳米线的方法
CN104018189A (zh) * 2014-06-05 2014-09-03 东北大学 一种新型纳米银线的制备方法
WO2016104522A1 (ja) * 2014-12-22 2016-06-30 株式会社新光化学工業所 ナノ粒子の製造方法及び製造装置ならびにそれによって製造したナノ粒子

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Electrostatic Field Force Directed Gold Nanowires from Anion Exchange Resin;Arun Kumar Sinha.et al;《Langmuir》;20100928;第26卷(第22期);第17419-17426页 *

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