CN105328206A - 一种油相化学还原制备铜纳米线的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种油相化学还原制备铜纳米线的方法。所述方法包括:将还原性有机溶剂、阳离子型表面活性剂、无机盐催化剂和铜源混合,得到混合液A;在惰性气氛保护条件下,将混合液A在40~100℃加热搅拌至所有固体试剂完全溶解,得到溶液B;将溶液B升温至170~200℃并保温,得到悬浊液C;悬浊液C自然冷却至室温,离心,取底部沉淀用有机溶剂离心洗涤,洗涤后得到的红色沉淀即为铜纳米线。本发明方法简便易行,制备得到的铜纳米线线型规整、尺寸均一,为单质铜,无其它杂质,直径为15~35nm,长度为5μm~20μm,形貌可控,是一种良好的一维材料。
Description
技术领域
本发明涉及材料领域。更具体地,涉及一种铜纳米线及油相化学还原制备铜纳米线的方法。
背景技术
近年来,由于一维纳米结构具有独特的光、电、磁等性质,特别是在电子、原子探针、光学器件、透明导电材料及传感器等领域的应用而受到广泛的关注。而铜纳米线一方面具有高的导电性,独特的力学、光学等物理现象在今后的应用中具有极其重要的作用;另一方面由于铜储量丰富,在贵金属中相对便宜的价格而倍受人们的青睬。
目前,合成铜纳米线的方法主要有:模板辅助合成法、直接气相沉积法、溶液法。模板辅助合成法由于其合成过程中装置简单、操作容易、形态可控而作为合成铜纳米线的普遍方法。但是由模板合成的铜纳米线的后处理工艺繁琐,常需要用强酸、强碱或其它有机溶剂去除模板。直接气相沉积法是通过各种物理或化学手段形成气相反应物,再将形成的气相反应物直接沉积在特定的基底上而形成一维纳米线结构,此法虽工艺简单但是需在高温条件下进行。溶液法合成铜纳米线通常以碱或酸为还原剂,反应条件比较苛刻,难以推广,且所用溶剂为水,制备的纳米线团簇在一起,很难分散,这为其后续应用带来了巨大的困难。
因此,需要提供一种尺寸均一、线型规整且分散性好的简便易行的制备铜纳米线的方法。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种油相化学还原制备铜纳米线的方法。该方法能够可控合成铜纳米线。
本发明的另一个目的在于提供一种利用油相化学还原制备的铜纳米线。该铜纳米线线型规整、尺寸均一,直径为15~35nm,长度为5μm~20μm。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
1)将还原性有机溶剂、阳离子型表面活性剂、无机盐催化剂和铜源混合,得到混合液A;
2)在惰性气氛保护条件下,将混合液A在40~100℃加热搅拌至所有固体试剂完全溶解,得到溶液B;
3)将溶液B升温至170~200℃并保温,得到悬浊液C;悬浊液C自然冷却至室温,离心,取底部沉淀用有机溶剂离心洗涤,洗涤后得到的红色沉淀即为铜纳米线。
优选地,步骤1)中,所述还原性有机溶剂、阳离子型表面活性剂、无机盐催化剂和铜源的质量比为10:0.2~0.3:0.05~0.15:0.1~0.4。经过本申请人大量反复的试验尝试和探索发现,该范围体系更容易合成金属纳米线。如果不在该范围内合成,很难合成出金属纳米线。
优选地,步骤1)中,所述还原性有机溶剂选自油胺、油酸和十八烯中的一种或多种。
更优选地,步骤1)中,所述还原性有机溶剂为油胺。因为油胺相比于油酸和十八烯有更好的溶剂性和还原性,更利于形成均一单分散的铜纳米线。
优选地,步骤1)中,所述阳离子型表面活性剂选自二甲基双十八烷基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮或者三苯基膦。
更优选地,步骤1)中,所述阳离子型表面活性剂为二甲基双十八烷基氯化铵。二甲基双十八烷基氯化铵相比于其它表面活性剂控制合成出的铜纳米线具有更好的形貌和长径比。
优选地,步骤1)中,所述无机盐催化剂选自氯化镍、硝酸镍、氯化钴或者硝酸钴。
更优选地,步骤1)中,所述无机盐催化剂为氯化镍。经大量实验验证,氯化镍相比于其他镍盐更容易合成得到铜纳米线。
优选地,步骤1)中,所述铜源选自乙酰丙酮铜、氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或者醋酸铜。
更优选地,步骤1)中,所述铜源为乙酰丙酮铜。经大量实验验证,乙酰丙酮铜相比于其他铜盐更容易合成得到铜纳米线。
优选地,步骤2)中,所述加热搅拌的时间为5~30min。该搅拌时间范围是既考虑充分溶剂固体试剂和节能效果的理想选择范围。
优选地,步骤3)中,所述保温的时间为0.5~10h。通过对该保温时间的调控,可以合成得到不同长径比的铜纳米线。
优选地,步骤3)中,有机溶剂离心洗涤的转速为8000~11000r/min;所述有机溶剂选自正己烷、乙醇、甲苯和丙酮中的一种或多种。离心洗涤的转速如果过小,则离心效果不好,如果转速过大则会导致产品结块。
优选地,步骤3)中,为了保持制备得到的铜纳米线的单分散性,还可以将洗涤后的红色沉淀分散于诸如正己烷、乙醇、甲苯或丙酮等的有机溶剂中保存。
现有技术中,溶液法合成铜纳米线的方法主要是水相法。但是,水相法合成所得的铜线长径比偏小。针对现有技术中存在的问题,本发明首次提出采用油相化学还原的方法制备铜纳米线,选择油胺作为溶剂以及还原剂,选择乙酰丙酮铜作为铜源,选择二甲基双十八烷基氯化铵,氯化镍为无机盐催化剂,利用氧化还原的原理,制备得到了形貌可控的铜纳米线。
在合成铜纳米线的过程中,主要通过调控纳米线的形貌、尺寸等来对最终产物进行调控,因此本发明在制备过程中对许多因素进行了探索,包括:金属盐前躯体、表面修饰剂、反应温度、表面修饰剂的量,从而确定了最优合成条件,成功制备了线型规整,尺寸均一的铜纳米线。
进一步地,本发明铜纳米线制备的最优条件是:在油胺作为溶剂反应温度为的185℃,在六水合氯化镍和双十八烷基二甲基氯化铵存在下还原乙酰丙酮铜而制备得到的。此处油胺是溶剂同时也是还原剂。另外油胺和双十八烷基二甲基氯化铵同时作为表面修饰剂来控制Cu纳米线的形貌。
本发明还提供了一种采用上述制备方法制备得到的铜纳米线,所述铜纳米线的直径为15~35nm,长度为5μm~20μm。
本发明的有益效果如下:
1.本发明方法制备得到的铜纳米线为单质铜,无其它杂质;
2.本发明方法合成的Cu纳米线直径为15~35nm,远小于水相中合成的Cu纳米线(水相中合成的铜纳米线直径一般为80-120nm),具有长径比更大的优点;
3.本发明方法所合成的铜纳米线线型规整、尺寸均一,直径为15~35nm,长度为5μm~20μm,形貌可控,是一种良好的一维材料;
4.该合成方法实验装置和试剂都比较容易获取,且很容易操作实施。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明实施例1制备得到的Cu纳米线的XRD谱图。
图2示出本发明实施例1制备得到的Cu纳米线的EDS谱图。
图3示出本发明实施例1制备得到的Cu纳米线的扫描电镜图。
图4示出本发明实施例1制备得到的Cu纳米线的直径统计图。
图5示出本发明实施例1制备得到的Cu纳米线的透射电镜图。
图6示出本发明实施例1制备得到的Cu纳米线的高倍透射电镜图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明,下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解,下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的,不应以此限制本发明的保护范围。
实施例1
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
(1)称量药品
分别称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932g二甲基双十八烷基氯化铵(DDAC)于50毫升三口圆底烧瓶中,然后用移液管移取8毫升油胺。磁子置于瓶底。
(2)通氮气
向三口烧瓶密闭装置体系中通氮气,检查装置气密性。
(3)反应条件设置
打开加热套的加热开关,设置加热温度80℃。维持该温度20分钟之后,设定反应温度185℃,反应时间4小时。整个反应过程均保持在氮气保护下进行。
(4)洗涤和离心
反应结束后,将自然冷却至室温所得悬浊液倒入50毫升离心管,加适量正己烷超声洗涤约5分钟,离心(10000转/分钟,10分钟)。重复洗涤、离心至上层离心液为无色澄清。取底部沉淀分散于5毫升正己烷中保存,即得到稳定的铜纳米线分散液。
图1和图2分别为本发明实施例制备得到的Cu纳米线的XRD谱图以及EDS谱图。通过XRD测试铜纳米线样品得到的图谱显示,在43.4°、50.4°和74.3°出的峰分别对应Cu(111)、(200)和(220)的衍射峰。没有Ni或者Cu2O杂质峰发现。另外,EDS结果也表面铜样品中不含有Ni或者O,说明本发明制备得到的铜纳米线为单质铜,无其它杂质。
图3为本发明实施例制备得到的Cu纳米线的扫描电镜图。从图中可知,所制备的纳米线直径为15~35nm,长度为5μm~20μm。根据Cu线的SEM统计得Cu线的直径统计图如图4所示。平均直径为24.6nm,即本方法合成的Cu纳米线直径远小于水相中合成的Cu纳米线(水相中直径一般为80-120nm)。Cu纳米线的微观性质进一步通过图5的透射电镜和图6的高倍透射电镜图表征。图6中标注的铜的晶格常数在0.207nm,对应fcc结构的Cu(111)晶面。
实施例2
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至170℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例3
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至200℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例4
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.1080g氯化铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例5
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.1504g硝酸铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例6
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.1280g硫酸铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。该铜纳米线的直径为15~35nm,长度为5μm~20μm。
实施例7
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.1456g醋酸铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例8
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0732g硝酸镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例9
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0520g氯化钴、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例10
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0732g硝酸钴、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例11
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.3000g聚乙烯吡咯烷酮,加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例12
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.1312g三苯基膦加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例13
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油酸。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例14
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升十八烯。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例15
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取4毫升油胺和4毫升油酸。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例16
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取4毫升油胺和4毫升十八烯。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例17
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取4毫升油酸和4毫升十八烯。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例18
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌10min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例19
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌30min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例20
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应2h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例21
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应6h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例22
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应8h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例23
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应10h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例24
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用乙醇洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例25
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用甲苯洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例26
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用丙酮洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例27
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷和乙醇混合溶剂洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例28
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷和甲苯的混合溶剂洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例29
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷和丙酮的混合溶剂洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例30
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用乙醇和甲苯的混合溶剂洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例31
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用乙醇和丙酮的混合溶剂洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例32
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用丙酮和甲苯的混合溶剂洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例33
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.1000g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例34
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.3000g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例35
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.4000g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例36
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0500g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例37
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.1500g六水合氯化镍、0.2932gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
实施例38
一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,包括如下步骤:
称取0.2094g乙酰丙酮铜、0.0951g六水合氯化镍、0.2000gDDAC加入50毫升三口圆底,并移取8毫升油胺。在氮气保护条件下,混合体系在80℃加热搅拌20min,然后升温至185℃反应4h。冷却至室温,用正己烷洗涤、离心得到底部红色沉淀即为铜纳米线。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将还原性有机溶剂、阳离子型表面活性剂、无机盐催化剂和铜源混合,得到混合液A;
2)在惰性气氛保护条件下,将混合液A在40~100℃加热搅拌至所有固体试剂完全溶解,得到溶液B;
3)将溶液B升温至170~200℃并保温,得到悬浊液C;悬浊液C自然冷却至室温,离心,取底部沉淀用有机溶剂离心洗涤,洗涤后得到的红色沉淀即为铜纳米线。
2.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤1)中,所述还原性有机溶剂、阳离子型表面活性剂、无机盐催化剂和铜源的质量比为10:0.2~0.3:0.05~0.15:0.1~0.4。
3.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤1)中,所述还原性有机溶剂选自油胺、油酸和十八烯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤1)中,所述阳离子型表面活性剂选自二甲基双十八烷基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮或者三苯基膦。
5.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤1)中,所述无机盐催化剂选自氯化镍、硝酸镍、氯化钴或者硝酸钴。
6.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤1)中,所述铜源选自乙酰丙酮铜、氯化铜、硝酸铜、硫酸铜或者醋酸铜。
7.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤2)中,加热搅拌的时间为5~30min。
8.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤3)中,保温的时间为0.5~10h。
9.根据权利要求1所述的一种油相化学还原制备铜纳米线的方法,其特征在于:步骤3)中,有机溶剂离心洗涤的转速为8000~11000r/min;所述有机溶剂选自正己烷、乙醇、甲苯和丙酮中的一种或多种。
10.如权利要求1-9任一制备方法制备得到的铜纳米线,其特征在于:所述铜纳米线的直径为15~35nm,长度为5μm~20μm。
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