一种制备铜纳米线的溶剂热方法
【专利说明】-种制备铜纳米线的溶剂热方法 (-)技术领域
[0001] 本发明设及一种绿色环保的制备铜纳米线的溶剂热方法，属于金属纳米线的制备 领域。 (二）【背景技术】
[0002] 金属纳米线由于具有较大的长径比，较大的材料比表面积，呈现出很高的催化活 性，具有很高的传输特性，具备了较高的灵敏度、电流响应和稳定性，在燃料电池、生物传感 器、石油化工等领域具有十分广阔的应用前景。金属铜具有良好的热、电传导性，是金属中 作为连接导线使用最多的材料，具有储藏量大，价格低廉等特点，铜纳米线有望在未来的微 纳电子技术领域得到广泛的应用。因此，关于铜纳米线的制备及性能研究也越来越受到人 们的关注。
[0003] 目前有很多制备铜纳米线的方法，其中较常用的是模板法，例如化veros【化veros G, (,Omc7 H, Cortes A, et al.Crystallographically-oriented single-crystalline copper nanowire arrays electrochemically grown into nanoporous anodic alumina templates[J].Applied Physics A,2005,81(l):17-24.】义用多孔氧化侣（AAO)为模板， 经电化学沉积得到铜纳米线。用模板法制备铜纳米线，最常用的材料就是聚碳酸酷膜和 多孔氧化侣膜，但是由于运些膜本身的孔径大小难W控制，并且去除模板的过程比较复 杂，产率相对较低，一定程度上限制了规模化的生产。此外，在溶液中利用还原剂还原铜 的化合物，再利用一些调节剂进行结构导向，最终制备铜纳米线，例如Zeng【化C，Mei L L, Hua C Z. Large-Scale Synthesis of High-Quality Ultralong Copper Nanowires[J]. Langmuir, 2005, 2U9) : 3746-8.】的研究团队首先报道了通过加热化OH、Cu(N〇3)2、EDA(乙 二胺）、水合阱的混合物在水浴条件下反应可W生成超长的铜纳米线。溶液法制备铜纳米线 所需反应条件比较溫和，适合工业化大规模生产，但所用试剂对环境不利，排放物对环境的 污染较大。
[0004] 本发明巧妙地选择烙化液态石蜡为加热溶剂，热分解铜配合物前驱体，单步制备 了铜纳米线。运种溶剂热制备铜纳米线的方法迄今还没有见到文献和专利公开报道。 (H)
【发明内容】
阳〇化]本发明的目的是提供一种制备铜纳米线的溶剂热方法，该方法无需加入水合阱等 有毒还原剂，绿色环保，设备要求低，操作简单，成本低。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 阳007] -种制备铜纳米线的溶剂热方法，所述制备方法按如下步骤进行：
[0008] (1)将四水合甲酸铜与正辛胺混合，在35~45°C，100~200转/分的揽速下揽拌 1~2小时，得到甲酸铜-正辛胺配合物；所述四水合甲酸铜与正辛胺的物质的量之比为1 : 1. 5 ~2. 5 ;
[0009] 似将步骤（1)所得甲酸铜-正辛胺配合物与石蜡、油酸、油胺混合，在60~80。 100~200转/分的揽速下连续揽拌0. 5~2小时，得到反应混合物；所述甲酸铜-正辛胺 配合物与油酸、油胺、石蜡的质量之比为1 :〇. 05~0. 15 :0. 2~0. 6 :0. 5~1. 5 ;
[0010] (3)将步骤（2)所得反应混合物加入反应容器中，在氮气保护下，于110~150°C 反应0. 25~3小时，之后自然冷却至室溫，加入正己烧，超声波超声分散3~5min，在 10000~15000转/分的离屯、速率下离屯、3~lOmin，干燥后即得所述的铜纳米线。
[0011] 本发明所述制备方法步骤（1)中，优选所述四水合甲酸铜与正辛胺的物质的量之 比为1 :2。
[0012] 步骤（2)中，所述石蜡可W为单烙点石蜡或混合石蜡。
[0013] 步骤（3)中，推荐所述正己烧的体积用量W所述反应混合物的质量计为10~ 50mL/邑。
[0014] 具体的，推荐本发明所述制备方法按如下步骤进行：
[0015](1)将四水合甲酸铜与正辛胺混合，在35~45°C，100~200转/分的揽速下揽拌 1~2小时，得到甲酸铜-正辛胺配合物；所述四水合甲酸铜与正辛胺的物质的量之比为1 : 2 ;
[0016] 似将步骤（1)所得甲酸铜-正辛胺配合物与石蜡、油酸、油胺混合，在75°C (即 比石蜡烙点高15°C，所述石蜡烙点约为6(TC )，100~200转/分的揽速下连续揽拌1~ 2小时，得到反应混合物；所述甲酸铜-正辛胺配合物与油酸、油胺、石蜡的质量之比为1 : 0. 05 ~0. 15 :0. 2 ~0. 6 :0. 5 ~1. 5 ; 阳017] (3)将步骤（2)所得反应混合物加入反应容器中，在氮气保护下，于110~150°C 反应0. 5~2小时，之后自然冷却至室溫，加入正己烧，超声波超声分散3~5min，在12000 转/分的离屯、速率下离屯、lOmin，干燥后即得所述的铜纳米线；所述正己烧的体积用量W所 述反应混合物的质量计为10~50mL/g。
[0018] 与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：
[0019] (1)本发明方法制备铜纳米线，用溶剂热法代替模板法与还原法，无需加入水合阱 等有毒还原剂，制备工艺绿色环保；
[0020] (2)本发明制备的铜纳米线是由铜纳米晶自组装而成，无需模板，设备要求低，操 作简单，成本低。 (四）
【附图说明】
[0021] 图1是实施例4中制得的铜纳米线的X畑图；
[0022] 图2是实施例1中制得的铜纳米线的透射电镜照片；
[0023] 图3是实施例2中制得的铜纳米线的透射电镜照片；
[0024] 图4是实施例3中制得的铜纳米线的透射电镜照片；
[0025] 图5是实施例4中制得的铜纳米线的透射电镜照片；
[0026] 图6是实施例4中制得的铜纳米线的透射电镜照片。 (五）
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于 此。 阳0測实施例1
[0029] (1)将四水合甲酸铜巧.〇4g，0. 04mol)和正辛胺（10. 32g，0. 08mol)混合，在 35°C、100转/分的条件下机械揽拌比，获得甲酸铜-正辛胺配合物19. 36g ;
[0030] 似将油胺（5. 35g，0. 02m〇U和油酸（1. 41g，0. 005m〇U添加到步骤（1)所得甲酸 铜-正辛胺配合物（19. 36g，0. 04mol)中，并加入石蜡（12g)，在75°C，100转/分的揽拌速 度下连续揽拌1小时，得到反应混合物；
[0031] (3)将步骤似所得反应混合物38. 12g注入到50ml S 口蒸馈烧瓶中，在氮气 保护下，于110°c加热反应比，待蒸馈烧瓶自然冷却至室溫，在反应混合物中加入正己烧 (480mL)，用超声波超声分散5分钟后，在12000转/min的离屯、速率下离屯、10分钟，干燥后 即得产物铜纳米线2. 56邑。
[0032] 图2是本实施例制得的铜纳米线的透射电镜照片，从图中可W看出，本实施例所 得产物为铜纳米线，在本实施例的条件下，纳米线容易团聚缠绕，所W透射电镜照片中出现 的都是团聚缠绕的纳米线团。 阳〇3引 实施例2
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