一种金纳米颗粒修饰银纳米线的制备方法与流程

本发明涉及纳米材料制备领域。

背景技术：

贵金属纳米材料因为其较大的比表面积而具备一系列独特的物理、化学和结构特性，在光电、能量收集、催化及生物传感等领域具有至关重要的作用。同时贵金属纳米材料还被发现具有表面增强拉曼散射的功能，尤其对于银纳米线还具有极佳的导电和导热性能。目前关于金属纳米线的制备主要集中在通过对形核和生长过程的控制，从而得到具有特定形状、尺寸的纳米材料(纳米颗粒、纳米线)。

对于不同纳米材料之间的组合主要集中在核壳结构等零维材料之间，较少考虑异维异质纳米材料的组合，同时常用于制备柔性透明导电薄膜的金属纳米材料主要集中在一维银纳米线，该种材料未能充分合理地利用空间，导致材料的透明性和导电性仍然具有较大的局限性。

技术实现要素：

本发明要解决现有一维银纳米线导电性能欠佳以及透光性弱的技术问题，而提供一种金纳米颗粒修饰银纳米线的制备方法。

一种金纳米颗粒修饰银纳米线的制备方法，具体按以下步骤进行：

一、取银纳米线，将银纳米线进行离心洗涤，去除表面活性剂，然后分散到无水乙醇中，得到悬浮液；

二、将步骤一得到的悬浮液进行超声分散10～15min，然后采用无水乙醇将体积稀释十倍，再在超声条件下进行分散5～15min，得到稀释悬浮液；

三、将haucl4·3h2o溶液加入到步骤二得到的稀释悬浮液中，然后在超声条件下放置15～30min，再加入硼氢化钠溶液，静置30～60min，得到所述金纳米颗粒修饰银纳米线。

步骤一中采用的银纳米线购置于上海中新新材有限公司；

步骤三中haucl4·3h2o溶液为macklin品牌，auwt.％＝50％；

本发明在操作前，需将器皿进行清洗，在超声功率为60w-100w的条件下，将盛有蒸馏水的反应瓶、容量瓶等器皿清洗10-30min，再用新配制的王水浸泡1-6h，最后分别用蒸馏水、乙醇反复清洗10-20次，烘干备用。

本发明利用氯金酸作为金源在银纳米线表面生长金纳米颗粒的方法可应用于其他贵金属纳米颗粒，包括金但不限于金(如pt、ir等)。

本发明的有益效果是：

本发明采用了一种简便的方法制备了金纳米颗粒修饰银纳米线的异质异维纳米材料，该方法采用溶剂热法，操作方便，工艺简单。制备的金纳米颗粒修饰的银纳米线，具有良好的分散性，金纳米颗粒分布均匀，尺寸均一。经测试本发明制备金纳米颗粒修饰的银纳米线的电学性能达到15～30ω/sq，透光性达到80～90％。该种方法为纳米材料的制备提供了新的思路，促进了相关材料的研究和应用领域的拓宽。

本发明用于制备金纳米颗粒修饰银纳米线。

附图说明

图1为银纳米线及实施例一制备的金纳米颗粒修饰银纳米线的紫外光吸收光谱图；

图2为银纳米线的透射电镜图；

图3为实施例一制备的金纳米颗粒修饰银纳米线的透射电镜图。

具体实施方式

本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式，还包括各具体实施方式之间的任意组合。

具体实施方式一：一种金纳米颗粒修饰银纳米线的制备方法，具体按以下步骤进行：

一、取银纳米线，将银纳米线进行离心洗涤，去除表面活性剂，然后分散到无水乙醇中，得到悬浮液；

二、将步骤一得到的悬浮液进行超声分散10～15min，然后采用无水乙醇将体积稀释十倍，再在超声条件下进行分散5～15min，得到稀释悬浮液；

三、将haucl4·3h2o溶液加入到步骤二得到的稀释悬浮液中，然后在超声条件下放置15～30min，再加入硼氢化钠溶液，静置30～60min，得到所述金纳米颗粒修饰银纳米线。

步骤一中表面活性剂成分主要为pvp。

本实施方式在操作前，需将器皿进行清洗，在超声功率为60w-100w的条件下，将盛有蒸馏水的反应瓶、容量瓶等器皿清洗10-30min，再用新配制的王水浸泡1-6h，最后分别用蒸馏水、乙醇反复清洗10-20次，烘干备用。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中银纳米线的直径为30nm，长径比为1000。其它与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：步骤一中采用无水乙醇进行离心洗涤，离心洗涤5-10次。其它与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一悬浮液中银纳米线浓度为10mg/ml。其它与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤二中超声功率均为60～80w。其它与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤三中haucl4·3h2o溶液的浓度为10mg/ml，haucl4·3h2o溶液与稀释悬浮液的体积比为1∶10。其它与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤三中超声功率为50w～80w。其它与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤三中超声功率为60w。其它与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤三中硼氢化钠溶液的浓度为25μmol/ml，硼氢化钠溶液与稀释悬浮液的体积比为1∶10。其它与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤三中反应温度为60℃。其它与具体实施方式一至九之一相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果：

实施例一：

本实施例一种金纳米颗粒修饰银纳米线的制备方法，具体按以下步骤进行：

一、取银纳米线，采用无水乙醇将银纳米线进行离心洗涤5次，去除表面活性剂，然后分散到无水乙醇中，得到浓度为10mg/ml悬浮液；其中银纳米线的直径为30nm，长径比为1000；

二、将步骤一得到的悬浮液进行超声分散15min，超声功率均为60w，然后取1ml悬浮液采用无水乙醇稀释至10ml，再在超声条件下进行分散15min，超声功率均为60w，得到稀释悬浮液；

三、将1ml浓度为10mg/ml的haucl4·3h2o溶液加入到步骤二得到的稀释悬浮液中，然后在超声条件下放置30min，超声功率均为50w，再加入1ml浓度为25μmol/ml硼氢化钠溶液，静置60min，得到所述金纳米颗粒修饰银纳米线。

步骤一中采用的银纳米线购置于上海中新新材有限公司；

步骤三中haucl4·3h2o溶液为macklin品牌，auwt.％＝50％；

本实施例在操作前，需将器皿进行清洗，在超声功率为60w-100w的条件下，将器皿清洗30min，再用新配制的王水浸泡2h，最后分别用蒸馏水、乙醇反复清洗10次，烘干备用。

经测试本实施例制备金纳米颗粒修饰的银纳米线的电学性能达到15～30ω/sq，透光性达到80～90％。

图1是购置的银纳米线及本实施例制备的金纳米颗粒修饰银纳米线的紫外光吸收光谱图。

图2为银纳米线的透射电镜图；

图3为本实施例制备的金纳米颗粒修饰银纳米线的透射电镜图。

从图1中可以看出，随着金纳米颗粒在银纳米线表面的生长，紫外光吸收峰出现红移，且在500nm附近出未出现金纳米颗粒独立吸收频段，表明形成的金纳米颗粒主要形成于银纳米线表面，且从透射图中表明，金纳米颗粒在银纳米线表面的分布密度均匀，尺寸均一。