CN103774234B - 一种制备钴铜纳米线的方法 - Google Patents
一种制备钴铜纳米线的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103774234B CN103774234B CN201410054815.8A CN201410054815A CN103774234B CN 103774234 B CN103774234 B CN 103774234B CN 201410054815 A CN201410054815 A CN 201410054815A CN 103774234 B CN103774234 B CN 103774234B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cobalt
- copper
- nano wire
- preparation
- wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000002070 nanowire Substances 0.000 title claims abstract description 43
- RYTYSMSQNNBZDP-UHFFFAOYSA-N cobalt copper Chemical compound [Co].[Cu] RYTYSMSQNNBZDP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 8
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 7
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical group OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229960000935 dehydrated alcohol Drugs 0.000 claims description 6
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 claims description 6
- ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L EDTA disodium salt (anhydrous) Chemical compound [Na+].[Na+].OC(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC(O)=O)CC([O-])=O ZGTMUACCHSMWAC-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 5
- UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J tetrasodium;2-[2-[bis(carboxylatomethyl)amino]ethyl-(carboxylatomethyl)amino]acetate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CN(CC([O-])=O)CCN(CC([O-])=O)CC([O-])=O UEUXEKPTXMALOB-UHFFFAOYSA-J 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 claims description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- XCBKGJWOCHSAMS-UHFFFAOYSA-L copper;dichlorocopper Chemical compound [Cu].Cl[Cu]Cl XCBKGJWOCHSAMS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L sodium L-tartrate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O HELHAJAZNSDZJO-OLXYHTOASA-L 0.000 claims description 2
- 239000001433 sodium tartrate Substances 0.000 claims description 2
- 229960002167 sodium tartrate Drugs 0.000 claims description 2
- 235000011004 sodium tartrates Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 1
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims 1
- SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K trisodium;hydroxy-[[phosphonatomethyl(phosphonomethyl)amino]methyl]phosphinate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].OP(O)(=O)CN(CP(O)([O-])=O)CP([O-])([O-])=O SOBHUZYZLFQYFK-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 abstract description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 238000011549 displacement method Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052927 chalcanthite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 2
- HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K trisodium citrate Chemical compound [Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O HRXKRNGNAMMEHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229940038773 trisodium citrate Drugs 0.000 description 2
- 229910021592 Copper(II) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- -1 copper nitrate Compound Chemical class 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 1
- 235000012149 noodles Nutrition 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000005619 thermoelectricity Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
一种合金纳米线的化学制备方法，涉及钴铜合金纳米线的制备。本发明采用液相置换法制备钴铜纳米线，其特点是利用金属钴和铜之间的活性差异，用铜置换钴纳米线得到钴铜合金纳米线。本发明提供的钴铜合金纳米线制备方法具有工艺过程简洁、反应条件温和、产品形貌规整的优点，能够实现经济的宏量制备，为钴铜合金纳米线的实际应用提供条件。
Description
技术领域
本发明涉及用液相置换法制备一维纳米线材料，特别是涉及钴铜合金纳米线的制备。
背景技术
一维纳米线（棒）材料相对于纳米粉体材料而言，由于其特定几何形貌，具有如超高的机械强度、热电性能、发光效率、催化性能、磁性能、吸波性能等优异性质，对其制备、性质及应用的研究是纳米科学技术中一个重要的领域。钴铜合金纳米线在加氢催化、微波吸收等领域均有良好的应用前景，据《功能材料与器件学报》2009, 15(4): 317～320和《物理学报》2012, 60(13): 137503等文献报道：均以多孔阳极氧化铝（AAO）为模板采用电化学沉积法制备钴铜合金纳米线。此类方法最大的缺陷是模板的制备过程复杂、后期产品与模板的分离较为困难，而且在电沉积过程需要消耗大量的电能，限制了其实际应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用液相置换法以钴纳米线为模板制备钴铜合金纳米线的方法，其特点是利用金属钴和铜之间的活性差异，用铜置换钴纳米线得到钴铜合金纳米线，具有工艺过程简洁、反应条件温和、产品形貌规整的优点。
本发明的实施过程如下：
反应初始溶液的配制
以去离子水为溶剂，按铜离子浓度0.01～0.3mol·L-1、络合剂浓度 0.01～0.3mol·L-1、配制溶液，充分混合均匀后加入一定量钴纳米线，再超声分散5～20分钟；
其中，铜离子由可溶性铜盐氯化铜、硫酸铜或硝酸铜之中的一种或一种以上的混合物提供；
其中，络合剂是EDTA（乙二胺四乙酸）、EDTA-2Na（乙二胺四乙酸二钠）、EDTA-4Na（乙二胺四乙酸四钠）、柠檬酸三钠、酒石酸钠之中的一种或一种以上的混合物；
其中，钴纳米线与铜离子的摩尔比为10:1～1:3；
钴铜合金纳米线的制备
将按上述方法配制好的反应初始溶液置于恒温水浴中，加热至30～100℃，反应5～60分钟；至反应完毕，用永磁铁或离心机分离溶液和纳米线，分别用去离子水、无水乙醇和丙酮依次洗涤钴铜合金纳米线2次，真空干燥，收集产品。
具体实施方式
本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1：
反应初始溶液的配制
将4.99g CuSO4·5H2O溶于200 mL去离子水中，加入7.44g EDTA-2Na，充分混合均匀后加入5.89g钴纳米线，超声分散15分钟；
钴铜合金纳米线的制备
将按上述方法配制好的反应初始溶液置于恒温水浴中，加热至50℃，反应30分钟；至反应完毕，用永磁铁分离溶液和纳米线，分别用去离子水、无水乙醇和丙酮依次洗涤钴铜合金纳米线2次，真空干燥，收集产品。
实施例2：
反应初始溶液的配制
将3.41g CuCl2·2H2O溶于200 mL去离子水中，加入3.72g EDTA-2Na，充分混合均匀后加入5.89g钴纳米线，超声分散10分钟；
钴铜合金纳米线的制备
将按上述方法配制好的反应初始溶液置于恒温水浴中，加热至40℃，反应60分钟；至反应完毕，用永磁铁分离溶液和纳米线，分别用去离子水、无水乙醇和丙酮依次洗涤钴铜合金纳米线2次，真空干燥，收集产品。
实施例3：
反应初始溶液的配制
将4.83g Cu(NO3)2·3H2O溶于200 mL去离子水中，加入7.44g 8.82g柠檬酸三钠，充分混合均匀后加入5.89g钴纳米线，超声分散15分钟；
钴铜合金纳米线的制备
将按上述方法配制好的反应初始溶液置于恒温水浴中，加热至50℃，反应30分钟；至反应完毕，用永磁铁分离溶液和纳米线，分别用去离子水、无水乙醇和丙酮依次洗涤钴铜合金纳米线2次，真空干燥，收集产品。
实施例4：
反应初始溶液的配制
将2.45g CuSO4·5H2O溶于200 mL去离子水中，加入7.44g EDTA-2Na，充分混合均匀后加入2.95g钴纳米线，超声分散15分钟；
钴铜合金纳米线的制备
将按上述方法配制好的反应初始溶液置于恒温水浴中，加热至80℃，反应20分钟；至反应完毕，用永磁铁分离溶液和纳米线，分别用去离子水、无水乙醇和丙酮依次洗涤钴铜合金纳米线2次，真空干燥，收集产品。
Claims (1)
1.一种钴铜合金纳米线的化学制备方法，其特征在于，具体步骤为：
1) 反应初始溶液的配制
以去离子水为溶剂，按铜离子浓度0.01～0.3mol·L-1、络合剂浓度 0.01～0.3mol·L-1、配制溶液，充分混合均匀后加入一定量钴纳米线，再超声分散5～20分钟；所述铜离子由可溶性铜盐氯化铜、硫酸铜或硝酸铜之中的一种或一种以上的混合物提供；所述络合剂是EDTA（乙二胺四乙酸）、EDTA-2Na（乙二胺四乙酸二钠）、EDTA-4Na（乙二胺四乙酸四钠）、柠檬酸三钠、酒石酸钠之中的一种或一种以上的混合物；所述钴纳米线与铜离子的摩尔比为10:1～1:3；
2) 钴铜合金纳米线的制备
将按上述方法配制好的反应初始溶液置于恒温水浴中，加热至30～100℃，反应5～60分钟；至反应完毕，用永磁铁或离心机分离溶液和纳米线，分别用去离子水、无水乙醇和丙酮依次洗涤钴铜合金纳米线2次，真空干燥，收集产品。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410054815.8A CN103774234B (zh) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | 一种制备钴铜纳米线的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410054815.8A CN103774234B (zh) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | 一种制备钴铜纳米线的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103774234A CN103774234A (zh) | 2014-05-07 |
| CN103774234B true CN103774234B (zh) | 2016-08-31 |
Family
ID=50566967
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410054815.8A Expired - Fee Related CN103774234B (zh) | 2014-02-19 | 2014-02-19 | 一种制备钴铜纳米线的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103774234B (zh) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1225335C (zh) * | 2003-09-23 | 2005-11-02 | 东华大学 | 纳米尺寸金属短纤维的制造方法 |
| US20060177660A1 (en) * | 2005-02-09 | 2006-08-10 | Challa Kumar | Core-shell nanostructures and microstructures |
| CN100534671C (zh) * | 2006-12-27 | 2009-09-02 | 上海海联润滑材料科技有限公司 | 纳米核壳式铜-镍双金属粉体及其制备方法和应用 |
| CN101705615B (zh) * | 2009-11-03 | 2011-11-23 | 上海大学 | 镀镍镀铜芳香族聚酰胺导电纤维的制备方法 |
| CN103103510B (zh) * | 2013-02-25 | 2015-03-11 | 中国科学院深圳先进技术研究院 | 镀银铜纳米线及其制备方法 |
-
2014
- 2014-02-19 CN CN201410054815.8A patent/CN103774234B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103774234A (zh) | 2014-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104999076B (zh) | 一锅法制备壳层厚度可控的银包铜纳米粉体的方法 | |
| CN103103510B (zh) | 镀银铜纳米线及其制备方法 | |
| CN102363217B (zh) | 一种纳米多孔铜粉末的制备方法 | |
| CN104174864B (zh) | 一种纳米或亚微米级银颗粒粉的制备方法 | |
| CN106694904A (zh) | 一种高分散大径厚比微米级片状银粉的制备方法 | |
| CN105458292B (zh) | 一种碳纳米管/铜粉体的制备方法 | |
| CN107876799A (zh) | 高振实密度低比表面积超细银粉及其制备方法 | |
| CN102732863B (zh) | 一种磁场辅助石墨型碳材料化学镀磁性金属的制备方法 | |
| CN103464775A (zh) | 一种磁场自组装法制备钴纳米线的方法 | |
| CN103352132A (zh) | 一种铜镍纳米线的制备方法及其制备的铜镍纳米线 | |
| CN101972855A (zh) | 一种高温烧结银浆用银微粉制备方法 | |
| CN105945301A (zh) | 一种温和条件下不同粒径金属钌纳米粒子的可控合成方法 | |
| CN107186218B (zh) | 一种改性超细贵金属粉末的制备方法 | |
| CN103920875A (zh) | WC-稀土-Co逐层包覆硬质合金复合粉末的制备方法 | |
| CN103691937B (zh) | 一种制备镍包石墨复合粒子的方法 | |
| CN109516510A (zh) | 一种特殊微纳结构的镍钴锰氢氧化物及其制备方法 | |
| CN103481583B (zh) | 一种表面具有多孔结构的处理铜箔的制备方法 | |
| CN102699341B (zh) | 一种银微/纳米线的湿化学制备方法 | |
| CN102133636A (zh) | 抗迁移片状银包铜粉的制备方法 | |
| CN102328094B (zh) | 一种粒度均匀超细银粉的制备方法 | |
| CN105290419B (zh) | 鱼骨状核壳结构纳米镍铜合金粉体及其制备方法 | |
| CN102962470B (zh) | 常温下制备球形超细镍粉的方法 | |
| CN106186085A (zh) | 一种六边形片状氢氧化钴的合成方法 | |
| CN103774234B (zh) | 一种制备钴铜纳米线的方法 | |
| CN103769607A (zh) | 一种制备镍铜合金纳米线的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160831 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |