一種制備銅納米線的溶劑熱方法
【專利說明】-種制備銅納米線的溶劑熱方法 (-)技術領域
[0001] 本發明設及一種綠色環保的制備銅納米線的溶劑熱方法，屬于金屬納米線的制備 領域。 (二）【背景技術】
[0002] 金屬納米線由于具有較大的長徑比，較大的材料比表面積，呈現出很高的催化活 性，具有很高的傳輸特性，具備了較高的靈敏度、電流響應和穩定性，在燃料電池、生物傳感 器、石油化工等領域具有十分廣闊的應用前景。金屬銅具有良好的熱、電傳導性，是金屬中 作為連接導線使用最多的材料，具有儲藏量大，價格低廉等特點，銅納米線有望在未來的微 納電子技術領域得到廣泛的應用。因此，關于銅納米線的制備及性能研究也越來越受到人 們的關注。
[0003] 目前有很多制備銅納米線的方法，其中較常用的是模板法，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.】義用多孔氧化侶（AAO)為模板， 經電化學沉積得到銅納米線。用模板法制備銅納米線，最常用的材料就是聚碳酸酷膜和 多孔氧化侶膜，但是由于運些膜本身的孔徑大小難W控制，并且去除模板的過程比較復 雜，產率相對較低，一定程度上限制了規模化的生產。此外，在溶液中利用還原劑還原銅 的化合物，再利用一些調節劑進行結構導向，最終制備銅納米線，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.】的研究團隊首先報道了通過加熱化OH、Cu(N〇3)2、EDA(乙 二胺）、水合阱的混合物在水浴條件下反應可W生成超長的銅納米線。溶液法制備銅納米線 所需反應條件比較溫和，適合工業化大規模生產，但所用試劑對環境不利，排放物對環境的 污染較大。
[0004] 本發明巧妙地選擇烙化液態石蠟為加熱溶劑，熱分解銅配合物前驅體，單步制備 了銅納米線。運種溶劑熱制備銅納米線的方法迄今還沒有見到文獻和專利公開報道。 (H)
【發明內容】
陽〇化]本發明的目的是提供一種制備銅納米線的溶劑熱方法，該方法無需加入水合阱等 有毒還原劑，綠色環保，設備要求低，操作簡單，成本低。
[0006] 為實現上述目的，本發明采用如下技術方案： 陽007] -種制備銅納米線的溶劑熱方法，所述制備方法按如下步驟進行：
[0008] (1)將四水合甲酸銅與正辛胺混合，在35~45°C，100~200轉/分的攬速下攬拌 1~2小時，得到甲酸銅-正辛胺配合物；所述四水合甲酸銅與正辛胺的物質的量之比為1 : 1. 5 ~2. 5 ;
[0009] 似將步驟（1)所得甲酸銅-正辛胺配合物與石蠟、油酸、油胺混合，在60~80。 100~200轉/分的攬速下連續攬拌0. 5~2小時，得到反應混合物；所述甲酸銅-正辛胺 配合物與油酸、油胺、石蠟的質量之比為1 :〇. 05~0. 15 :0. 2~0. 6 :0. 5~1. 5 ;
[0010] (3)將步驟（2)所得反應混合物加入反應容器中，在氮氣保護下，于110~150°C 反應0. 25~3小時，之后自然冷卻至室溫，加入正己燒，超聲波超聲分散3~5min，在 10000~15000轉/分的離屯、速率下離屯、3~lOmin，干燥后即得所述的銅納米線。
[0011] 本發明所述制備方法步驟（1)中，優選所述四水合甲酸銅與正辛胺的物質的量之 比為1 :2。
[0012] 步驟（2)中，所述石蠟可W為單烙點石蠟或混合石蠟。
[0013] 步驟（3)中，推薦所述正己燒的體積用量W所述反應混合物的質量計為10~ 50mL/邑。
[0014] 具體的，推薦本發明所述制備方法按如下步驟進行：
[0015](1)將四水合甲酸銅與正辛胺混合，在35~45°C，100~200轉/分的攬速下攬拌 1~2小時，得到甲酸銅-正辛胺配合物；所述四水合甲酸銅與正辛胺的物質的量之比為1 : 2 ;
[0016] 似將步驟（1)所得甲酸銅-正辛胺配合物與石蠟、油酸、油胺混合，在75°C (即 比石蠟烙點高15°C，所述石蠟烙點約為6(TC )，100~200轉/分的攬速下連續攬拌1~ 2小時，得到反應混合物；所述甲酸銅-正辛胺配合物與油酸、油胺、石蠟的質量之比為1 : 0. 05 ~0. 15 :0. 2 ~0. 6 :0. 5 ~1. 5 ; 陽017] (3)將步驟（2)所得反應混合物加入反應容器中，在氮氣保護下，于110~150°C 反應0. 5~2小時，之后自然冷卻至室溫，加入正己燒，超聲波超聲分散3~5min，在12000 轉/分的離屯、速率下離屯、lOmin，干燥后即得所述的銅納米線；所述正己燒的體積用量W所 述反應混合物的質量計為10~50mL/g。
[0018] 與現有技術相比，本發明的有益效果主要體現在：
[0019] (1)本發明方法制備銅納米線，用溶劑熱法代替模板法與還原法，無需加入水合阱 等有毒還原劑，制備工藝綠色環保；
[0020] (2)本發明制備的銅納米線是由銅納米晶自組裝而成，無需模板，設備要求低，操 作簡單，成本低。 (四）
【附圖說明】
[0021] 圖1是實施例4中制得的銅納米線的X畑圖；
[0022] 圖2是實施例1中制得的銅納米線的透射電鏡照片；
[0023] 圖3是實施例2中制得的銅納米線的透射電鏡照片；
[0024] 圖4是實施例3中制得的銅納米線的透射電鏡照片；
[0025] 圖5是實施例4中制得的銅納米線的透射電鏡照片；
[0026] 圖6是實施例4中制得的銅納米線的透射電鏡照片。 (五）
【具體實施方式】
[0027]下面結合具體實施例對本發明進行進一步描述，但本發明的保護范圍并不僅限于 此。 陽0測實施例1
[0029] (1)將四水合甲酸銅巧.〇4g，0. 04mol)和正辛胺（10. 32g，0. 08mol)混合，在 35°C、100轉/分的條件下機械攬拌比，獲得甲酸銅-正辛胺配合物19. 36g ;
[0030] 似將油胺（5. 35g，0. 02m〇U和油酸（1. 41g，0. 005m〇U添加到步驟（1)所得甲酸 銅-正辛胺配合物（19. 36g，0. 04mol)中，并加入石蠟（12g)，在75°C，100轉/分的攬拌速 度下連續攬拌1小時，得到反應混合物；
[0031] (3)將步驟似所得反應混合物38. 12g注入到50ml S 口蒸饋燒瓶中，在氮氣 保護下，于110°c加熱反應比，待蒸饋燒瓶自然冷卻至室溫，在反應混合物中加入正己燒 (480mL)，用超聲波超聲分散5分鐘后，在12000轉/min的離屯、速率下離屯、10分鐘，干燥后 即得產物銅納米線2. 56邑。
[0032] 圖2是本實施例制得的銅納米線的透射電鏡照片，從圖中可W看出，本實施例所 得產物為銅納米線，在本實施例的條件下，納米線容易團聚纏繞，所W透射電鏡照片中出現 的都是團聚纏繞的納米線團。 陽〇3引 實施例2
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