一种银纳米线及其合成方法与流程

1.本发明涉及新材料技术领域，具体而言，涉及一种银纳米线及其合成方法。


背景技术：

2.在当前柔性可穿戴设备的研发热潮下，银纳米线作为高性能柔性电极的基础材料，具有广泛的应用前景。通常，由高长径比的银纳米线制作的透明电极具有更好的光电性能。因此采用低成本的溶液合成方法高效制备高纯度、高长径比的银纳米线，具有重要的科学和经济意义。
3.目前，多元醇法是合成银纳米线的主流方法。对于较长纳米线的合成，常见的方法主要是氧化刻蚀、预制晶种和低温合成。氧化刻蚀，即添加铁离子、铜离子、过氧化氢、硝酸等氧化性物质对晶种进行刻蚀，以去除小尺寸晶种和减少种子数量，但在获得较长纳米线的同时其直径通常也比较粗大。预制晶种，即单独制备晶种，通过控制种子尺寸和浓度、银离子供应来调节纳米线尺寸，然而二次形核较难避免，且增加了工艺的复杂性。低温合成是利用低温抑制形核数量，且促进纳米线的稳定生长来获得较长纳米线，但由于多元醇在低温下的还原性较弱，目前报导中温度降低的还比较有限，纳米线长度的增大也有限，并且通常低温反应使反应时间大大延长，效率较低。


技术实现要素：

4.本发明解决的问题是如何在低温条件下高效合成具有高长径比的银纳米线。
5.为解决上述问题，本发明提供一种银纳米线的合成方法，包括：
6.以多元醇为溶剂，分别配置硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
7.将所述硝酸银溶液、所述硝酸铁溶液加入所述溶剂中混合均匀，得到反应溶液，其中，所述反应溶液中硝酸银的浓度为5mm-100mm，所述反应溶液中硝酸铁的浓度为3mm-160mm；
8.将所述反应溶液在70℃-160℃下保温7min-50h，得到含银纳米线的母液；
9.对所述母液进行分离得到银纳米线。
10.较佳地，所述反应溶液中硝酸铁的浓度为5mm-120mm。
11.较佳地，所述反应溶液在160℃下反应时，所述反应溶液中所述硝酸铁的浓度为5mm-10mm，反应时间为7min-12min，或者，
12.所述反应溶液在130℃下反应时，所述反应溶液中所述硝酸铁的浓度为10mm-20mm，反应时间为20min-35min，或者，
13.所述反应溶液在100℃下反应时，所述反应溶液中所述硝酸铁的浓度为20mm-40mm，反应时间为2.5h-5h，或者，
14.所述反应溶液在70℃下反应时，所述反应溶液中所述硝酸铁的浓度为40mm-120mm，反应时间为18-50h。
15.较佳地，所述反应溶液中硝酸银的浓度为10mm-50mm。
16.较佳地，所述反应溶液是将所述硝酸银溶液、所述硝酸铁溶液和表面活性剂、形核剂加入所述溶剂中混合得到，所述表面活性剂包括聚乙烯吡咯烷酮，所述形核剂包括氯化钠和/或溴化钠。
17.较佳地，所述反应溶液中所述聚乙烯吡咯烷酮与所述硝酸银的摩尔比为(0-5):1。
18.较佳地，所述反应溶液中所述氯化钠的浓度为大于0且小于或等于2mm。
19.较佳地，所述反应溶液中所述溴化钠的浓度为大于0且小于或等于0.1mm。
20.较佳地，所述对所述母液进行分离包括：将所述母液用酸性溶液清洗后进行过滤或离心分离。
21.本发明还提供一种银纳米线，采用上述的银纳米线的合成方法制得。
22.本发明相较于现有技术的优势在于：
23.本发明在不使用任何表面活性剂、不添加任何阴离子形核剂的情况下，在高浓度铁离子辅助下，大大加快了银纳米线的形核和生长速度，并提高产量，降低合成温度，并最终合成了具有高长径比的银纳米线，一方面，不使用任何表面活性剂或形核剂，制备的银纳米线表面没有表面活性剂包覆，简化后续分离操作，降低成本、提高效率，且突破了以往对多元醇体系中各种添加剂的作用的认知，为银纳米线生长理论提供了新的参考，另一方面，反应时间大幅缩短，合成效率大幅提升，160℃时的反应仅需7min即可完成，制得直径小于30nm的超细纳米线；合成温度降低到70℃时，反应仅在几十个小时内完成，且合成的银纳米线长度均在数百微米以上(至少200μm以上)，甚至可达毫米级别，产物形态可调性强、尺寸可控性高。
附图说明
24.图1为本发明实施例中银纳米线的合成方法流程图；
25.图2为本发明实施例1中所得产物的消光光谱图；
26.图3为本发明实施例1中所得产物的光学显微镜照片；
27.图4为本发明实施例2中所得产物的光学显微镜照片；
28.图5为本发明实施例3中所得产物的光学显微镜照片；
29.图6为本发明实施例4中所得产物的光学显微镜照片；
30.图7为本发明实施例5中所得产物的光学显微镜照片一；
31.图8为本发明实施例5中所得产物的光学显微镜照片二；
32.图9为本发明实施例6中所得产物的光学显微镜照片；
33.图10为本发明实施例7中所得产物的光学显微镜照片；
34.图11为本发明实施例8中所得产物的消光光谱图；
35.图12为本发明实施例8中所得产物的低倍扫描电子显微镜照片；
36.图13为本发明实施例8中所得产物的高倍扫描电子显微镜照片；
37.图14为本发明实施例9中所得产物的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
38.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
39.请参阅图1所示，本发明实施例的一种银纳米线的合成方法，包括以下步骤：
40.以多元醇为溶剂，分别配置硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
41.将硝酸银溶液、硝酸铁溶液加入溶剂中混合均匀，得到反应溶液，其中，反应溶液中硝酸银的浓度为5mm-100mm，反应溶液中硝酸铁的浓度为3mm-160mm；
42.将反应溶液在70℃-160℃下保温7min-50h，得到含银纳米线的母液；
43.对母液进行分离得到银纳米线。
44.铁离子是采用多元醇法合成银纳米线中常见的一种添加物，其在合成过程中的作用，目前主要有两种理论解释，一种理论认为，三价铁离子可以被乙二醇还原成二价铁离子，二价铁离子易与氧结合，从而作为除氧剂保护银纳米线五重孪晶种子的生长；另一种理论认为，由于铁离子具有强氧化性，因此铁离子可以作为刻蚀剂减少晶种数量，长出又长又粗的银纳米线。但无论是基于哪种理论解释，现有技术在银纳米线合成过程中添加的铁离子的浓度都很低，一般在微摩尔每升(μm)级别，这主要与现有技术中通常采用的高温条件有关，在高温条件下，由于多元醇具有较强的还原性，因此即使采用较低浓度的铁离子甚至不加铁离子也足以满足银纳米线的生长。
45.然而，在低温条件下，由于多元醇的还原性严重依赖于温度，因此低温下多元醇的还原性非常弱。前期研究过程中，发明人提出随着反应温度的降低增加银离子浓度的方法，这是由于低温下加热低浓度的硝酸银时，由于低温下还原速度很低，不足以产生足够多的种子，且产生的少量种子在持续保温中无法获得充足的银原子供应，很快因氧化刻蚀而溶解，导致不能继续生长成纳米线。因此，发明人提出采用高浓度的硝酸银，通过源源不断的提供银离子，弥补低温下多元醇的低还原速率，确保种子的生存，使其得以生长为纳米线。这种方式，虽然能够获得长纳米线，但在低温下合成长纳米线所需要的时间仍然较长，平均需要一周左右的时间，这与采用低成本溶液合成方法高效制备高纯度、高长径比银纳米线的目标仍有差距。
46.为了实现在低温条件下高效率制备高长径比银纳米线，本发明使用高浓度铁离子，浓度级别在毫摩尔每升(mm)，比现有技术中铁离子的浓度提高千倍，不仅制得了长度达到数百微米甚至毫米级别的超长纳米线，直径小于30nm的超细纳米线，且反应时间大幅缩短。而且，本发明可以在不使用任何表面活性剂和形核剂的前提下合成上述银纳米线，而通常认为银纳米线需要在表面活性剂(通常是pvp)和形核剂(通常是cl-等阴离子)的存在下才能形核并生长，虽然有极少数文献报导了在铁离子存在下不使用表面活性剂时银纳米线的合成，但这些报导中使用的铁离子浓度比较低，且获得的纳米线比较短，反应时间也比较长，与本发明中所提及的高长径比银纳米线不同。
47.分析原因，可能是基于铁离子的除氧作用，本发明通过增加高浓度铁离子，铁离子作为除氧剂，使得环境中没有很强的氧化性，种子能够存在并得以生长。本发明通过在低温条件下合成银纳米线，利用低温抑制形核数量，以促进纳米线的稳定生长，获得较长纳米线，虽然低温条件下形核量就少会使得直径有所变大，但加入高浓度铁离子后，由于铁离子除氧能够保护种子不被氧化，因此会使得溶液中的种子浓度提高，从而获得直径较细的纳米线。
48.可以理解的是，由于纳米线是由初始的种子生长而来，因此要使得纳米线得以生长，需要保护种子不会在加热过程中溶解掉。发明人前期研究内容主要是通过不断供应银
离子来产生足够多的种子，虽然种子浓度低，且可能会被氧化刻蚀而溶解，但由于不断提供银离子，因此可以确保种子一直存在。而本发明主要是通过高浓度铁离子，利用其除氧作用，保护种子不被氧化溶解，即使种子浓度较低，但仍然能够保证很少的种子不被氧化刻蚀掉，使得种子一直存在，且本发明不需要很高的银离子浓度。与高浓度银离子相比，虽然本发明中银比较少，但由于高浓度铁离子的加入，提供了一个还原性的环境，以保护种子不被氧化刻蚀掉，且本发明采用很低温度以及银离子浓度不高时仍然可以生长得到纳米线，而且速度大幅提高，即，高浓度铁离子的加入，不仅使得反应加速了，且获得的纳米线长度增加许多，反应条件也温和许多。
49.与现有技术相比，本发明使用高浓度铁离子，大大加速了银纳米线的生长速度，并提高了产量，例如在160℃反应时仅需7min即可完成，也可以降低反应温度，在极低的70℃反应时也可在20h内完成，并且一步合成，工艺简便，成本低廉。
50.另外，本发明可实现广泛的产物形态可调性，既可以在较高温度下合成直径小于30nm的超细银纳米线，也可以在低温下合成长度达到毫米级的超长银纳米线。
51.另外，本发明在铁离子辅助和超低温的条件下，在不使用任何表面活性剂同时不添加任何阴离子形核剂的情况下，实现了银纳米线的选择性生长，突破了以往对多元醇体系中各种添加剂的作用的认识，为银纳米线生长理论提供了新的参考。
52.综上，本发明提供了一种银纳米线的合成方法，这种方法加入远高于普通多元醇法所用的硝酸铁，大大加快了银纳米线的形核和生长速度，并提高产量，降低合成温度。通过调节硝酸铁浓度，160℃时的反应仅需7min即可完成，制得直径小于30nm的超细纳米线；也可以将合成温度降低到70℃，制得长度达到毫米级的超长纳米线，具有广泛的产物可调性和显著的工艺优越性。
53.其中一些实施方式中，也可以在合成过程中加入表面活性剂和形核剂，表面活性剂采用聚乙烯吡咯烷酮(简称pvp)，pvp的平均分子量为55,000-1,300,000，优选地，pvp的平均分子量为360,000-1,300,000。形核剂可以采用氯化钠和/或溴化钠。多元醇溶剂优选为乙二醇。其中，对于溴化钠和氯化钠的使用，分为几种情况，其一，在所有反应温度下，使用氯化钠时更容易得到形态良好的银纳米线。其二，在所有反应温度下，同时使用氯化钠和溴化钠，比只使用氯化钠得到的银纳米线直径更细，但所用的溴化钠摩尔浓度应低于氯化钠，否则可能会降低纳米线产量。其三，不宜只使用溴化钠而不使用氯化钠，否则可能会无产物或产量极低。其四，也可以既不使用氯化钠也不用溴化钠，但只有在温度相对较低(一般是指100℃以下)时才可以获得形态较好的纳米线，尤其是不使用表面活性剂的情况下，否则如果在较高温度下反应而不使用氯化钠，产物主要为银纳米颗粒。即，溴化钠、氯化钠可以分别使用，也可以联合使用，但优选采用氯化钠，尽量不要单独使用溴化钠，当联合使用氯化钠和溴化钠时，溴化钠的摩尔浓度低于氯化钠。当不采用任何形核剂时，优选在100℃以下进行反应，尤其是既不采用表面活性剂，也不采用形核剂时，反应需控制在较低温度下进行，这可以从下文的实施例9中看出。
54.混合制备反应溶液时，依次将pvp、氯化钠、溴化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液。混合后的反应溶液中pvp与硝酸银的摩尔比为(0-5):1，混合后的反应溶液中氯化钠浓度为0-2mm，优选地，氯化钠浓度为0.05-0.2mm；溴化钠浓度为0-0.1mm，优选地，溴化钠浓度为0-0.02mm。混合后的反应溶液中硝酸银的浓度为5-100mm(毫
摩尔每升)，优选地，硝酸银浓度为10-50mm。混合后的反应溶液中硝酸铁的浓度为3-160mm，优选地，硝酸铁的浓度为5-120mm，硝酸铁的适宜浓度主要取决于反应温度，随着反应温度降低，需要的硝酸铁浓度逐渐提高，本发明示例性地给出几种温度下硝酸铁的适宜浓度，例如，160℃时适宜的硝酸铁浓度为5-10mm，130℃时适宜的硝酸铁浓度为10-20mm，120℃时适宜的硝酸铁浓度为13-27mm，100℃时适宜的硝酸铁浓度为20-40mm，70℃时适宜的硝酸铁浓度为40-120mm。这里所谓适宜浓度的评价标准，主要是以确保产物主要为纳米线、纳米线具有良好的形态且产量较高，且反应速度不可过慢等为标准。
55.将反应溶液在70℃-160℃下保温7min-50h制备含银纳米线的母液时，反应所需时间主要取决于温度、硝酸铁浓度和硝酸银浓度，示例性地，160℃的反应时间为7-12min，130℃的反应时间为20-35min，100℃的反应时间为2.5-5h，70℃的反应时间为18-50h。获得的母液中的纳米线尺寸具有广泛的可调性，主要取决于反应物配比和反应温度，示例性地，160℃反应时可制得直径小于30nm的超细纳米线，100℃反应时可制得长度数百微米的超长纳米线，70℃反应时可制得长度达到毫米级的超长纳米线。由此可见，铁离子对纳米线的生长还具有加速作用，130℃时反应仅需30min左右，120℃时反应仅需50min左右，且在此条件下可以获得长度数百微米的银纳米线。
56.其中一些实施方式中，对母液进行分离包括：酸性溶液清洗后进行过滤或离心分离。由于母液中的铁离子在中性的水溶液或乙醇溶液中易发生水解而沉淀，从而粘附在银纳米线表面，导致纳米线团聚，因此本实施例采用酸性溶液对其进行清洗，酸性环境可以保持铁离子的稳定，以便于去除。不过需要说明的是，铁离子即使在中性的乙二醇溶液中也可以相对稳定，这也为以乙二醇为还原剂合成银纳米线提供了便利。
57.具体实施过中，可以将母液用含乙酸的乙醇溶液稀释后用滤膜过滤，或者将母液依次使用乙酸水溶液、含乙酸的乙二醇和乙醇混合溶液、含乙酸的乙醇溶液、无水乙醇清洗数次，分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。其中使用含乙酸的乙二醇和乙醇混合溶液进行清洗，在实际操作中一般是在母液每次离心去除上清液后，先加入含乙酸的乙二醇溶液进行分散，再继续加入含乙酸的乙醇溶液进行稀释。这是由于前几次离心时可能还有残留的铁离子，用乙二醇分散是为了降低纳米线团聚的风险，之后继续用含乙酸的乙醇溶液、无水乙醇清洗，是为了去除残留的乙二醇。
58.其中，在过滤操作中，用于稀释母液的乙醇溶液中，乙酸浓度为1-100mm；母液与乙醇溶液的体积比为1:(5-20)；优选地，母液与乙醇溶液的体积比为1:10。滤膜材质为聚丙烯或尼龙，孔径为1-20μm，优选为5-10μm。过滤次数为2-3次。过滤在常压下利用溶液自重自发进行，不使用外加压力。
59.在离心分离操作中，含乙酸的水溶液、乙二醇溶液和乙醇溶液中，乙酸浓度为1-100mm；乙酸溶液的适宜浓度主要取决于母液中的硝酸铁浓度和银纳米线长度，当硝酸铁浓度较高，银纳米线长度较大时，应适度提高乙酸浓度；适宜的清洗次数为，母液用乙酸水溶液离心1-2次，用含乙酸的乙二醇溶液分散，加入含乙酸的乙醇溶液稀释离心1-2次，用含乙酸的乙醇溶液离心1-2次，用无水乙醇离心1-2次。
60.本发明使用高浓度的铁离子(5-120mm，毫摩尔/升)，大大加速了银纳米线的生长，并提高银纳米线的产量，且使用简便的一步合成方法，高效制备尺寸可控以及具有极端形态的银纳米线，具有显著的经济效益和重要的理论意义。
61.下面通过具体实施例对本发明作进一步说明。
62.实施例1
63.第一步，以乙二醇为溶剂预先分别配制pvp(分子量为360,000)、氯化钠溶液；
64.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
65.第三步，常温下，依次将pvp、氯化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终pvp浓度为30mm，氯化钠浓度为0.2mm，硝酸铁浓度为20mm，硝酸银浓度为30mm；
66.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在130℃保温24min，得到含银纳米线的母液；
67.第五步，按照1:10的体积比向母液中加入含1mm乙酸的乙醇溶液进行稀释，用孔径为5μm的聚丙烯滤膜在溶液自身压力下进行过滤，用含乙酸的乙醇溶液分散截留的产物，再过滤2次，最后分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
68.图2是本实施例所得产物的消光光谱图，可以看到，在386nm和约353nm处出现主吸收峰和次吸收峰，符合五重孪晶银纳米线的特征，由此可以说明本实施例制得的产物为银纳米线，图3是本实施例所得产物的光学显微镜图像，图中展示了长度达到283μm的银纳米线。
69.实施例2
70.第一步，以乙二醇为溶剂预先分别配制pvp(分子量为360,000)、氯化钠溶液；
71.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
72.第三步，常温下，依次将pvp、氯化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终pvp浓度为30mm，氯化钠浓度为0.2mm，硝酸铁浓度为20mm，硝酸银浓度为30mm；
73.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在100℃保温3h，得到含银纳米线的母液；
74.第五步，将母液依次使用含1mm乙酸的水溶液离心清洗2次，用含1mm乙酸的乙二醇溶液分散，加入含1mm乙酸的乙醇溶液稀释并离心清洗1次，再次用含1mm乙酸的乙醇溶液离心清洗1次，用无水乙醇离心清洗1次，分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
75.图4是本实施例所得产物的光学显微镜图像，图中展示了长度达到531μm的银纳米线。
76.实施例3
77.第一步，以乙二醇为溶剂预先分别配制pvp(分子量为360,000)、氯化钠、溴化钠溶液；
78.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
79.第三步，常温下，依次将pvp、氯化钠、溴化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终pvp浓度为30mm，氯化钠浓度为0.05mm，溴化钠浓度为0.005mm，硝酸铁浓度为20mm，硝酸银浓度为30mm；
80.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在100℃保温4h，得到含银纳米线的母液；
81.第五步，按照1:10的体积比向母液中加入含1mm乙酸的乙醇溶液进行稀释，用孔径
为5μm的聚丙烯滤膜在溶液自身压力下进行过滤，用含乙酸的乙醇溶液分散截留的产物，再过滤2次，最后分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
82.图5是本实施例所得产物的光学显微镜图像，图中展示了长度达到874μm的银纳米线。
83.实施例4
84.第一步，以乙二醇为溶剂预先分别配制pvp(分子量为360,000)、氯化钠溶液；
85.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
86.第三步，常温下，依次将pvp、氯化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终pvp浓度为30mm，氯化钠浓度为0.2mm，硝酸铁浓度为40mm，硝酸银浓度为30mm；
87.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在70℃保温22h，得到含银纳米线的母液；
88.第五步，按照1:10的体积比向母液中加入含1mm乙酸的乙醇溶液进行稀释，用孔径为5μm的聚丙烯滤膜在溶液自身压力下进行过滤，用含乙酸的乙醇溶液分散截留的产物，再过滤2次，最后分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
89.图6是本实施例所得产物的光学显微镜图像，图中展示了长度达到508μm的银纳米线。
90.实施例5
91.第一步，以乙二醇为溶剂预先分别配制pvp(分子量为360,000)、氯化钠、溴化钠溶液；
92.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
93.第三步，常温下，依次将pvp、氯化钠、溴化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终pvp浓度为50mm，氯化钠浓度为0.1mm，溴化钠浓度为0.01mm，硝酸铁浓度为40mm，硝酸银浓度为50mm；
94.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在70℃保温34h，得到含银纳米线的母液；
95.第五步，按照1:10的体积比向母液中加入含1mm乙酸的乙醇溶液进行稀释，用孔径为5μm的聚丙烯滤膜在溶液自身压力下进行过滤，用含乙酸的乙醇溶液分散截留的产物，再过滤2次，最后分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
96.图7和图8是本实施例所得产物的光学显微镜图像，图中展示了长度达到861μm和880μm的银纳米线。
97.虽然实施例3中在100℃时的反应产物也能达到数百微米的极限长度，但本实施例中在70℃时的产物中短线比例更小，长度均匀性更好。
98.实施例6
99.第一步，以乙二醇为溶剂预先分别配制pvp(分子量为360,000)、氯化钠、溴化钠溶液；
100.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
101.第三步，常温下，依次将pvp、氯化钠、溴化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终pvp浓度为10mm，氯化钠浓度为0.05mm，溴化钠浓度为0.005mm，
硝酸铁浓度为120mm，硝酸银浓度为10mm；
102.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在70℃保温34h，得到含银纳米线的母液；
103.第五步，按照1:10的体积比向母液中加入含1mm乙酸的乙醇溶液进行稀释，用孔径为5μm的聚丙烯滤膜在溶液自身压力下进行过滤，用含乙酸的乙醇溶液分散截留的产物，再过滤2次，最后分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
104.图9是本实施例所得产物的光学显微镜图像，图中展示了长度达到397μm的银纳米线。
105.实施例7
106.第一步，以乙二醇为溶剂预先分别配制pvp(分子量为360,000)、氯化钠；
107.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
108.第三步，常温下，依次将pvp、氯化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终pvp浓度为30mm，氯化钠浓度为0.05mm，硝酸铁浓度为120mm，硝酸银浓度为30mm；
109.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在70℃保温20h，得到含银纳米线的母液；
110.第五步，按照1:10的体积比向母液中加入含1mm乙酸的乙醇溶液进行稀释，用孔径为5μm的聚丙烯滤膜在溶液自身压力下进行过滤，用含乙酸的乙醇溶液分散截留的产物，再过滤2次，最后分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
111.图10是本实施例所得产物的光学显微镜图像，纳米线长度达到约214μm，而高浓度的铁离子使70℃的反应时间缩短到20h。
112.实施例8
113.第一步，以乙二醇为溶剂预先配制氯化钠溶液；
114.第二步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
115.第三步，常温下，依次将氯化钠、硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终氯化钠浓度为0.1mm，硝酸铁浓度为6mm，硝酸银浓度为20mm；
116.第四步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在160℃保温7min，得到含银纳米线的母液；
117.第五步，将母液依次使用含1mm乙酸的水溶液离心清洗2次，用含1mm乙酸的乙二醇溶液分散，加入含1mm乙酸的乙醇溶液稀释并离心清洗1次，再次用含1mm乙酸的乙醇溶液离心清洗1次，用无水乙醇离心清洗1次，分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
118.图11是本实施例所得产物的消光光谱，在376nm和约353nm处出现主吸收峰和次吸收峰，符合五重孪晶银纳米线的特征，可见在铁离子的存在下，即使不使用表面活性剂也获得了银纳米线。
119.图12是本实施例所得产物的低倍扫描电子显微镜图像，纳米线长度达到约数十微米。图13是本实施例所得产物的高倍扫描电子显微镜图像，纳米线直径大多在30nm左右。由此可见，在铁离子辅助下，快速制备了无表面活性剂包覆的超细银纳米线。
120.实施例9
121.第一步，以乙二醇为溶剂新鲜配制硝酸银溶液和硝酸铁溶液；
122.第二步，常温下，依次将硝酸铁、硝酸银溶液加入乙二醇中混合均匀，作为反应溶液，最终硝酸铁浓度为60mm，硝酸银浓度为40mm；
123.第三步，将反应溶液转移到常压反应容器中，在70℃保温24h，得到含银纳米线的母液；
124.第四步，将母液依次使用含1mm乙酸的水溶液离心清洗2次，用含1mm乙酸的乙二醇溶液分散，加入含1mm乙酸的乙醇溶液稀释并离心清洗1次，再次用含1mm乙酸的乙醇溶液离心清洗1次，用无水乙醇离心清洗1次，分散于乙醇中得到清洁的银纳米线。
125.图14是本实施例所得产物的扫描电子显微镜图像，可以看到部分纳米线长度超过100μm，可见在高浓度的铁离子存在和低温加热条件下，在不使用任何表面活性剂和阴离子形核剂的条件下也获得了银纳米线，这突破了以往报导中对银纳米线生长条件的限制，为银纳米线的合成工艺和生长理论提供了新的参考。
126.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。