CN104828773B - 一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法以及用途 - Google Patents
一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法以及用途 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线及其用途和制备方法,聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线,包括三层结构,第一层为光滑、均一的银纳米线,第二层为紧密包裹在银纳米线表面的硫化银小颗粒,第三层为在银@硫化银核壳结构纳米线表面电沉积的聚吡咯。制备方法包括以下步骤:(1)合成Ag纳米线;(2)制备Ag@Ag2S纳米线;(3)制备聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线。利用两步刻蚀法首次合成出银@硫化银核壳结构纳米线。耦合银@硫化银纳米线与聚吡咯,构建了一个新颖高效的光电化学传感器平台。银纳米线核可以快速的转移电子并有效的阻碍电子与空穴的重组。聚吡咯拓宽了电极对可见光的吸收范围,提高光电流转化效率。
Description
技术领域
本发明属于聚合物/金属@金属半导体核壳纳米异质结构的合成方法领域,具体涉及一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线及其用途和制备方法。
背景技术
金属基半导体纳米材料,在光电催化、光降解、能量转化等领域受到众多的关注。由于大多数半导体光催化剂受制于其对可见光区的低吸收效率或其低的电荷转移能力。为了克服这些困难,金属-半导体异质材料应运而生。
金属-半导体异质光催化剂能够有效地提高光催化效率,因为金属异质材料能够加快电子转移速度,疏散半导体材料表面的电荷并且有效的阻碍电子与空穴的重组。因其优越的光催化性能和银卓越的电子转移、运输能力,金属-半导体异质银@硫化银纳米线材料得到广泛的关注。并且硫化银纳米颗粒均匀的分布在银纳米线的表面,可以加速材料表面电子的转移,有效的阻碍电子与空穴的重组。然而,硫化银的宽能带限制了其对可见光的吸收,降低了对太阳光的利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线及其用途和制备方法,具体技术方案如下:
一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线,包括三层结构,第一层为光滑、均一的银纳米线,第二层为紧密包裹在银纳米线表面的硫化银小颗粒,第三层为在银@硫化银核壳结构纳米线表面电沉积的聚吡咯。
进一步地,所述银纳米线直径为20-30纳米,和/或,所述聚吡咯对可见光吸收系数大、导电性好。
上述聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法,包括以下步骤:
(1)合成Ag纳米线;
(2)制备Ag@Ag2S纳米线;
(3)制备聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线。
进一步地,步骤(1)采用多元醇还原法制备:
(1-1)将含有聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇加入到小烧杯中;
(1-2)将其放在磁力搅拌器上搅拌;
(1-3)向烧瓶中逐滴加入AgNO3的乙二醇溶液,并加入一滴AgCl的澄清液;
(1-4)将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在油浴锅里继续加热搅拌;
(1-5)产物分别用丙酮、二次水离心清洗。
进一步地,步骤(2)中,将先前合成出的Ag纳米线加入到Na2S溶液中,反应在室温下放置一段时间,产物用乙醇、二次水分别离心清洗三遍。
进一步地,步骤(3)中聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线修饰电极采用如下步骤制备:(3-1)准备Ag@Ag2S纳米线修饰的玻碳电极;
(3-2)将玻碳电极超声清洗洁净后在室温下干燥;
(3-3)将事先制备好的Ag@Ag2S纳米线溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散后滴到玻碳电极上;
(3-4)干燥后得到Ag@Ag2S纳米线修饰的玻碳电极;
(3-5)用循环伏安扫描方法在修饰后的电极表面上包裹上一层聚吡咯薄膜,得到聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线。
进一步地,刻蚀时间为0-48小时,循环伏安扫描圈数为4-18圈。
进一步地,
步骤(1-1)中,聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液质量浓度为0.015-0.025g/mL;
步骤(1-2)中,搅拌20min;
步骤(1-3)中采用浓度为0.1-0.2mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液;
步骤(1-4)中,搅拌30min;
步骤(1-5)中,先用丙酮离心清洗3次,再用二次水离心清洗3次。
进一步地,步骤(2)中,采用0.001-0.01M的Na2S溶液,银纳米线在Na2S溶液的浓度1.0-1.5M,反应在室温下放置4-48h,产物用乙醇、二次水分别离心清洗3次。
上述聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的用途,作为光电化学传感器,用于对焦棓酸进行光电化学检测。
与目前现有技术相比,本发明利用两步刻蚀法首次合成出银@硫化银核壳结构纳米线。耦合银@硫化银纳米线与聚吡咯,构建了一个新颖高效的光电化学传感器平台。银纳米线核可以快速的转移电子并有效的阻碍电子与空穴的重组。聚吡咯拓宽了电极对可见光的吸收范围, 提高光电流转化效率。通过对焦棓酸的检测,聚吡咯/银@硫化银光电化学传感器表现出响应快速、灵敏度高、选择性好等优点。所设计的聚吡咯/银@硫化银光电化学传感器在光电化学传感器的发展中有着潜在的应用潜能。
附图说明
图1为实施例1制备的银纳米线的扫描电子显微镜SEM图;
图2为实施例1制备的银@硫化银的扫描电子显微镜SEM图;
图3为实施例1制备的银纳米线和银@硫化银异质结构纳米线的XRD图;
图4为实施例1制备的聚吡咯/银@硫化银异质电极与银@硫化银材料电极的电化学阻抗图;
图5为实施例1制备的聚吡咯/银@硫化银异质电极与银@硫化银材料电极对焦棓酸进行光电化学检测的光电流响应图;
曲线a0为实施例1银@硫化银材料电极在pH=7.4的磷酸缓冲溶液中未加焦棓酸的光电流响应曲线;
曲线b0为实施例1聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极在pH=7.4的磷酸缓冲溶液中未加焦棓酸的光电流响应曲线;
曲线a1为实施例1制备的银@硫化银材料电极在pH=7.4的磷酸缓冲溶液中加入100μM焦棓酸的光电流响应曲线;
曲线b1为实施例1制备的聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极在在pH=7.4的磷酸缓冲溶液中加入100μM焦棓酸的光电流响应曲线;
图6为实施例1制备的聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极在加入不同焦棓酸时的光电流响应曲线;
图7为实施例1制备的聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极的光电流与焦棓酸浓度的线性关系。
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述,其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
在一个实施例中,提供一种聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线的制备方法,包括以下步骤:(a)Ag纳米线的合成。Ag纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,是将含有聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇加入到小烧杯中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌。然后,向烧瓶中逐滴加入 AgNO3的乙二醇溶液,并加入一滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在油浴锅里继续加热搅拌。产物分别用丙酮、二次水离心清洗。(b)Ag@Ag2S纳米线的制备。将先前合成出的Ag纳米线加入到Na2S溶液中,反应在室温下放置一段时间,产物用乙醇、二次水分别离心清洗三遍。(c)聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线的制备。聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线修饰电极是由以下几步制备的:首先,准备Ag@Ag2S纳米线修饰的玻碳电极。将玻碳电极超声清洗洁净后在室温下干燥,将事先制备好的Ag@Ag2S纳米线溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散后滴到玻碳电极上,干燥后得到Ag@Ag2S纳米线修饰的玻碳电极。随后,用循环伏安扫描方法在修饰后的电极表面上包裹上一层聚吡咯薄膜,得到聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线。刻蚀时间为0-48小时,循环伏安扫描圈数为4-18圈。
在另一实施例中,一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线,有三层结构。第一层为光滑、均一的银纳米线,直径为20-30纳米;第二层为紧密包裹在银纳米线表面的硫化银小颗粒;第三层为在银@硫化银核壳结构纳米线表面电沉积的对可见光吸收系数大、导电性好的聚吡咯。聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法,包括以下步骤:(a)银纳米线的制备:将质量浓度为0.015-0.025g/mL的聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液加入到小烧杯中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入浓度为0.1-0.2mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,并加入一滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在油浴锅里继续加热搅拌30min。得到产物先用丙酮离心清洗3次,再用二次水离心清洗3次,得到银纳米线。(b)银@硫化银纳米线的制备:将步骤(a)制备的银纳米线加入到0.001-0.01M的Na2S溶液(银纳米线在Na2S溶液的浓度1.0-1.5M)中。反应在室温下放置4-48h。产物用乙醇、二次水分别离心清洗3次,得到银@硫化银纳米线。(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备:将银@硫化银纳米线修饰在玻碳电极上,与铂辅助电极和银@氯化银参比电极组成三电极系统,在10-15mM吡咯和0.1-0.15M NaClO4溶液中利用循环伏安法,电压范围从-0.6V到0.8V,扫速为0.05-0.1V/s,做6个循环,得到的电极称为聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极。所述银@硫化银纳米线修饰的玻碳电极制备方法为:玻碳电极超声清洗洁净后在室温下干燥,将步骤(b)制备的银@硫化银纳米线溶解在N,N-二甲基甲酰胺中(银@硫化银纳米线在N,N-二甲基甲酰胺的浓度5-10M)超声分散15min后用移液枪吸取10微升溶液滴到玻碳电极上,干燥后得到银@硫化银纳米线修饰的玻碳电极,为银@硫化银材料电极。在银@硫化银玻碳电极上电聚合上一层聚吡咯后,电极的阻抗显著降低,表明聚吡咯/银@硫化银电极成功制备。
实施例1
(a)银纳米线的合成
银纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,将聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为0.02g/ml的15ml的乙二醇溶液加入到小烧瓶中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入5ml浓度为0.13mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,加入一滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在170℃油浴锅里继续加热搅拌30min。得到银纳米线产物先用丙酮清洗三遍,以除去乙二醇和剩余的聚乙烯吡咯烷酮,然后用二次水清洗三遍以除去丙酮,离心机的转速为2000转/分钟,不宜过大。
(b)银@硫化银纳米线的制备
将步骤(a)制备的银纳米线加入到2ml 0.005M的Na2S溶液中,反应在室温下放置12h。产物用乙醇、二次水分别离心清洗3次,得到银@硫化银纳米线。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
将玻碳电极超声清洗洁净后在室温下干燥,将事先制备好的银@硫化银纳米线溶解在5ml的N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散15min后用微升注射器吸取10微升溶液滴到玻碳电极上,干燥后得到银@硫化银纳米线修饰的玻碳电极。随后,再在修饰后的电极表面上包裹上一层聚吡咯薄膜。聚吡咯/银@硫化银纳米线修饰的玻碳电极是将Ag/AgCl参比电极,铂辅助电极和银@硫化银纳米线修饰的玻碳电极组成的三电极系统在10mM吡咯和0.15MNaClO4溶液中利用循环伏安法,电压范围从-0.6V到0.8V,扫速为0.05V/s,做六个循环。这步得到的电极称为聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线修饰电极。
图1、2为本实施案例所制得的Ag和银@硫化银纳米线的扫描电子显微镜SEM图,图4为聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线修饰电极与银@硫化银材料电极的电化学阻抗图。在银@硫化银玻碳电极上电聚合上一层聚吡咯后,电极的阻抗显著降低,表明聚吡咯/银@硫化银电极成功制备。
实施例2
(a)银纳米线的合成
银纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,将聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为0.015g/ml的15ml的乙二醇溶液加入到小烧瓶中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入5ml浓度为0.13mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,加入一滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在170℃油浴锅里继续加热搅拌30min。得到银纳米线产物先用丙酮清洗三遍,以除去乙二醇和剩余的聚乙烯吡咯烷酮,然后用二次水清洗三遍以除去丙酮,离心机的转速为2000转/分钟,不宜过大。
(b)银@硫化银 纳米线的制备
具体操作与实施例1中(b)银@硫化银纳米线的制备相同。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例3
(a)银纳米线的合成
银纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,将聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为0.025g/ml的15ml的乙二醇溶液加入到小烧瓶中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入5ml浓度为0.13mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,加入一滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在170℃油浴锅里继续加热搅拌30min。得到银纳米线产物先用丙酮清洗三遍,以除去乙二醇和剩余的聚乙烯吡咯烷酮,然后用二次水清洗三遍以除去丙酮,离心机的转速为2000转/分钟,不宜过大。
(b)银@硫化银纳米线的制备
具体操作与实施例1中(b)银@硫化银纳米线的制备相同。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例4
(a)银纳米线的合成
银纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,将聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为0.02g/ml的15ml的乙二醇溶液加入到小烧瓶中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入5ml浓度为0.1mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,加入一滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在170℃油浴锅里继续加热搅拌30min。得到银纳米线产物先用丙酮清洗三遍,以除去乙二醇和剩余的聚乙烯吡咯烷酮,然后用二次水清洗三遍以除去丙酮,离心机的转速为2000转/分钟,不宜过大。
(b)银@硫化银纳米线的制备
具体操作与实施例1中(b)银@硫化银纳米线的制备相同。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例5
(a)银纳米线的合成
银纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,将聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为0.02g/ml的15ml的乙二醇溶液加入到小烧瓶中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入5ml浓度为0.2mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,加入一滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在170℃油浴锅里继续加热搅拌30min。得到银纳米线产物先用丙酮清洗三遍,以除去乙二醇和剩余的聚乙烯吡咯烷酮,然后用二次水清洗三遍以除去丙酮,离心机的转速为2000转/分钟,不宜过大。
(b)银@硫化银纳米线的制备
具体操作与实施例1中(b)银@硫化银纳米线的制备相同。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例6
(a)银纳米线的合成
银纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,将聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为0.02g/ml的15ml的乙二醇溶液加入到小烧瓶中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入5ml浓度为0.13mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,加入半滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在170℃油浴锅里继续加热搅拌30min。得到银纳米线产物先用丙酮清洗三遍,以除去乙二醇和剩余的聚乙烯吡咯烷酮,然后用二次水清洗三遍以除去丙酮,离心机的转速为2000转/分钟,不宜过大。
(b)银@硫化银纳米线的制备
具体操作与实施例1中(b)银@硫化银纳米线的制备相同。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例7
(a)银纳米线的合成
银纳米线是通过一种改进的多元醇还原法制备的,将聚乙烯吡咯烷酮质量浓度为0.02g/ml的15ml的乙二醇溶液加入到小烧瓶中,并将其放在磁力搅拌器上搅拌20min。然后,向烧瓶中逐滴加入5ml浓度为0.13mol/L的硝酸盐的乙二醇溶液,加入两滴AgCl的澄清液。将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在170℃油浴锅里继续加热搅拌30min。得到银纳米线产物先用丙酮清洗三遍,以除去乙二醇和剩余的聚乙烯吡咯烷酮,然后用二次水清洗三遍以除去丙酮,离心机的转速为2000转/分钟,不宜过大。
(b)银@硫化银纳米线的制备
具体操作与实施例1中(b)银@硫化银纳米线的制备相同。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例8
(a)银纳米线的合成
具体操作与实施例1中(a)银纳米线的合成相同。
(b)银@硫化银纳米线的制备
将步骤(a)制备的银纳米线加入到2ml 0.001M的Na2S溶液中,反应在室温下放置12h。产物用乙醇、二次水分别离心清洗3次,得到银@硫化银纳米线。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例9
(a)银纳米线的合成
具体操作与实施例1中(a)银纳米线的合成相同。
(b)银@硫化银纳米线的制备
将步骤(a)制备的银纳米线加入到2ml 0.01M的Na2S溶液中,反应在室温下放置12h。产物用乙醇、二次水分别离心清洗3次,得到银@硫化银纳米线。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例10
(a)银纳米线的合成
具体操作与实施例1中(a)银纳米线的合成相同。
(b)银@硫化银纳米线的制备
将步骤(a)制备的银纳米线加入到2ml 0.005M的Na2S溶液中,反应在室温下放置4h。产物用乙醇、蒸馏水分别离心清洗3次,得到银@硫化银纳米线。缩短刻蚀时间,Ag纳米线表面包裹的Ag2S颗粒较少。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例11
(a)银纳米线的合成
具体操作与实施例1中(a)银纳米线的合成相同。
(b)银@硫化银纳米线的制备
将步骤(a)制备的银纳米线加入到2ml 0.005M的Na2S溶液中,反应在室温下放置48h。产物用乙醇、二次水分别离心清洗3次,得到银@硫化银纳米线。
(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备
具体操作与实施例1中(c)聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备相同。
实施例12(光电化学应用)
将实施例1制备好聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极,与铂辅助电极、Ag/AgCl参比电极组成的三电极系统以pH=7.4的磷酸缓冲溶液作为电解质,对焦棓酸进行光电化学检测。
取5mL pH=7.4的磷酸缓冲溶液作为电解质放入电解槽中,将实施例1中制备的聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极作为工作电极,连接好三电极体系,引入可见光,设定好相关参数,在未加入焦棓酸时测循环伏安曲线(图5中曲线b0),而后加入100μM焦棓酸,测量得图5中曲线b1。比较曲线b0和b1可发现,在有可见光激发,电势为0V时有相应的较大光电流变化,说明该电极对焦棓酸有光电化学响应。在连续加入不同浓度的焦棓酸,聚吡咯/银@硫化银异质电极的光电流响应曲线如图6,说明响应光电流与焦棓酸浓度呈线性关系。在0V电势及可见光激发下光电传感器对焦棓酸的检测范围为20到300μM,检测线低至2μM,表明该电极可以作为焦棓酸的光电化学传感器。
为了验证聚吡咯能够有效提高光电流,本发明提供了对比实验。即将银@硫化银材料电极作为工作电极检测焦棓酸,在加入100μM焦棓酸后得图5中曲线a1,比较a1与b1银@硫化银,不难看出聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线修饰电极的光电流比银@硫化银材料电极高得多。这清楚地证明本发明提供的聚吡咯/银@硫化银纳米线异质电极能够有效提高光电流。
本发明现有技术相比,利用两步刻蚀法首次合成出Ag@Ag2S核壳纳米线结构。耦合Ag@Ag2S纳米线与聚吡咯,构建了一个新颖高效的光电化学传感器平台。Ag纳米线核可以快速的转移电子并有效的阻碍电子与空穴的重组。聚吡咯拓宽了电极对可见光的吸收范围,提高光电流转化效率。通过对焦棓酸的检测,聚吡咯/Ag@Ag2S光电化学传感器表现出响应快速、灵敏度高、选择性好等优点。所设计的聚吡咯/Ag@Ag2S光电化学传感器在光电化学传感器的发展中有着潜在的应用潜能。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述,显然本发明具体实现并不受上述方式的限制, 只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进,或未经改进直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法,其特征在于,所述聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线包括三层结构,第一层为光滑、均一的银纳米线,第二层为紧密包裹在银纳米线表面的硫化银小颗粒,第三层为在银@硫化银核壳结构纳米线表面电沉积的聚吡咯,包括以下步骤:
(1)采用多元醇还原法制备合成Ag纳米线,包括:
(1-1)将含有聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇加入到小烧杯中,聚乙烯吡咯烷酮的乙二醇溶液质量浓度为0.015-0.025g/mL;
(1-2)将其放在磁力搅拌器上搅拌20min;
(1-3)向烧瓶中逐滴加入AgNO3的乙二醇溶液,并加入一滴AgCl的澄清液,AgNO3的乙二醇溶液的浓度为0.1-0.2mol/L;
(1-4)将小烧杯中的溶液倒入圆底烧瓶内,并放在油浴锅里继续加热搅拌30min;
(1-5)产物分别用丙酮、二次水离心清洗:先用丙酮离心清洗3次,再用二次水离心清洗3次;
(2)制备Ag@Ag2S纳米线;
(3)制备聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线。
2.如权利要求1所述聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,将先前合成出的Ag纳米线加入到Na2S溶液中,反应在室温下放置一段时间,产物用乙醇、二次水分别离心清洗三遍。
3.如权利要求1所述聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法,其特征在于,步骤(3)中聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线修饰电极采用如下步骤制备:
(3-1)准备Ag@Ag2S纳米线修饰的玻碳电极:将玻碳电极超声清洗洁净后在室温下干燥;将事先制备好的Ag@Ag2S纳米线溶解在N,N-二甲基甲酰胺中,超声分散后滴到玻碳电极上;干燥后得到Ag@Ag2S纳米线修饰的玻碳电极;
(3-2)用循环伏安扫描方法在修饰后的电极表面上包裹上一层聚吡咯薄膜,得到聚吡咯/Ag@Ag2S核壳结构纳米线。
4.如权利要求2所述聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,采用0.001-0.01M的Na2S溶液,银纳米线在Na2S溶液的浓度1.0-1.5M,反应在室温下放置4-48h,产物用乙醇、二次水分别离心清洗3次。
5.一种聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线的用途,其特征在于,聚吡咯/银@硫化银核壳结构纳米线采用如权利要求1所述方法制备,其作为光电化学传感器,用于对焦棓酸进行光电化学检测。
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GR01 | Patent grant | ||
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170329 Termination date: 20190328 |
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CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |