復(fù)合Ni、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種復(fù)合Ni、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線及其制備方法，所述方法能夠獲得Ni或Co與Cu的摩爾比為1：0.1～1，具有核殼結(jié)構(gòu)，直徑為60～90nm，長度15～20μm，顏色為灰色的，具有軟磁性的、復(fù)合Ni、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線。鎳包覆層或鈷包覆層能保護(hù)銅；能有效的避免銅納米線的氧化，同時，軟磁性鎳、鈷的引入可使銅納米線具有磁性，方便在磁場下定向排布。所述方法過程簡單，容易擴(kuò)大化生產(chǎn)，成本低。
【專利說明】復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于低維材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]銅納米線因其電導(dǎo)率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)，在高透光率、低電阻的柔性透明導(dǎo)電膜中的應(yīng)用備受關(guān)注，被認(rèn)為是Ι--、Ag、CNT、GO等導(dǎo)電材料的最佳替代材料；然而，目前有兩個問題抑制了銅納米線薄膜的推廣應(yīng)用:1)銅納米線的易氧化；2)銅納米線呈桔黃色，不適于顯示器的色彩搭配。銅與鎳的合金化處理則是一種很好的方法，既可以很好的抑制銅納米線的氧化，又可以使銅納米線呈灰色，滿足顯示器的要求；Zhang等人在合成銅納米線的同時，直接將鎳離子與銅離子混合，一步合成了直徑200~300納米、Cu/Ni比為13:7的CuiNi納米線，并提出Cu、Ni分步生長形成核殼結(jié)構(gòu)的機(jī)制[Zhang.Chem.Mater, 2010, 22:1282-1284]，但該復(fù)合納米線的直徑太大，不適合高性能柔性透明導(dǎo)電膜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線及其制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0005]復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: [0006](I)配置0.1~0.5mol/L的硝酸銅溶液、12~15mol/L氫氧化鈉溶液，順序?qū)?0~50mL硝酸銅溶液、3~5mL乙二胺溶液、I~2mL40wt%的水合肼溶液加入到盛有1000mL氫氧化鈉溶液的燒瓶中，密封后放入60~80°C水浴鍋中，恒溫加熱I~3小時，得到懸浮有銅納米線的溶液；
[0007](2)將步驟(1)中所得懸浮有銅納米線的溶液超聲分散10分鐘，加入5~50mL0.lmol/L的硝酸鎳或硝酸鈷溶液，并滴加0.1~lmL40wt%的水合肼溶液，放回60~80°C水浴鍋持續(xù)加熱I~2小時，得到灰色的、直徑為60~90nm、復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線的懸浮液。
[0008](3)將復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線從步驟(2)得到的懸浮液中撈出，用去離子水洗滌，于80°C下真空干燥，得到Ni或Co與Cu的摩爾比為1:0.1~I的復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線。
[0009]本發(fā)明所述制備方法制備的N1、Co復(fù)合核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線,其特征在于,Cu納米線表面具有鎳包覆層或鈷包覆層，Ni或Co與Cu的摩爾比為1:0.1~1，直徑為60~90nm，長度15~20 μ m，顏色為灰色的，具有軟磁性。
[0010]本發(fā)明提供N1、Co復(fù)合的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線，具有核殼結(jié)構(gòu)，長徑比大，直徑達(dá)90nm以下，長度15~20 μ m,鎳包覆層或鈷包覆層能保護(hù)銅；同時，軟磁性鎳、鈷的引入可使銅納米線具有磁性，方便在磁場下定向排布。[0011]本發(fā)明提供的制備方法，制備過程簡單，容易擴(kuò)大化生產(chǎn)，成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為實(shí)施例1所制得的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的掃描電子顯微鏡照片。
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的透射電鏡照片。
[0014]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的XRD衍射圖譜。
[0015]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1所制得的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的磁滯回線。
[0016]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3所制得的復(fù)合Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的掃描電子顯微鏡照片。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0018]實(shí)施例1
[0019]I)配置0.lmol/L的硝酸銅溶液50mL、15mol/L氫氧化鈉溶液IOOOmL,順序?qū)⑾跛徙~溶液、5mL乙二胺溶液、2mL40wt%的水合肼溶液加入到盛有氫氧化鈉溶液的燒瓶中，密封后放入80°C水浴鍋中，恒溫加熱I小時，得到懸浮有銅納米線的溶液。
[0020]2)將步驟(I)中所得懸浮有銅納米線的溶液超聲分散10分鐘，加入50mL0.1mo I/L的硝酸鎳溶液，并滴加lmL40wt%的水合肼溶液，放回80°C水浴鍋持續(xù)加熱2小時，得到直徑為60?90nm、灰色的、復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線的懸浮液。
[0021]3)將復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線從步驟2)得到的懸浮液中撈出，用去離子水洗滌，于80°C下真空干燥，得到Ni與Cu的摩爾比為1:1的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線。
[0022]圖1是復(fù)合納米線掃描電子顯微鏡照片，圖2為復(fù)合納米線透射電鏡照片，圖3為復(fù)合納米線的XRD結(jié)果，圖4為本實(shí)施例所制得的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的磁滯回線。結(jié)果顯示，本實(shí)施例所制得的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線的直徑在60?90nm，長度15?20 μ m，呈現(xiàn)明顯的核殼結(jié)構(gòu)和軟磁特性。
[0023]實(shí)施例2
[0024]I)配置0.5mol/L的硝酸銅溶液10mL、12mol/L氫氧化鈉溶液IOOOmL,順序?qū)⑾跛徙~溶液、4mL乙二胺溶液、lmL40wt%的水合肼溶液加入到盛有氫氧化鈉溶液的燒瓶中，密封后放入70°C水浴鍋中，恒溫加熱2小時，得到懸浮有銅納米線的溶液。
[0025]2)將步驟(I)中所得懸浮有銅納米線的溶液超聲分散10分鐘，加入5mL0.1moI/L的硝酸鎳溶液，并滴加0.lmL40wt%的水合肼溶液，放回70°C水浴鍋持續(xù)加熱I小時，得到直徑為60?80nm、灰色的、復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線的懸浮液。
[0026]3)將復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線從步驟2)得到的懸浮液中撈出，用去離子水洗滌，于80°C下真空干燥，得到Ni與Cu的摩爾比為0.1:1的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線。
[0027]實(shí)施例3
[0028]I)配置0.25mol/L的硝酸銅溶液20mL、14mol/L氫氧化鈉溶液IOOOmL,順序?qū)⑾跛徙~溶液、3mL乙二胺溶液、1.5mL40wt%的水合肼溶液加入到盛有氫氧化鈉溶液的燒瓶中，密封后放入60°C水浴鍋中，恒溫加熱3小時，得到懸浮有銅納米線的溶液。
[0029]2)將步驟(I)中所得懸浮有銅納米線的溶液超聲分散10分鐘，加入25mL0.1mo I/L的硝酸鈷溶液，并滴加0.4mL40wt%的水合肼溶液，放回60°C水浴鍋持續(xù)加熱1.5小時，得到直徑為60?90nm、灰色的、復(fù)合Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的懸浮液。
[0030]3)將復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線從步驟2)得到的懸浮液中撈出，用去離子水洗漆，于80°C下真空干燥，得到Co與Cu的摩爾比為0.5:1的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線。
[0031]圖5為實(shí)施例3所制得的復(fù)合Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線的掃描電子顯微鏡照片，表明，本實(shí)施例所制得的復(fù)合Ni的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的直徑在60?90nm之間。
[0032]上述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: Cl)配置0.1?0.5mol/L的硝酸銅溶液、12?15mol/L氫氧化鈉溶液，順序?qū)?0?50mL硝酸銅溶液、3?5mL乙二胺溶液、I?2mL40wt%的水合肼溶液加入到盛有IOOOmL氫氧化鈉溶液的燒瓶中，密封后放入60?80°C水浴鍋中，恒溫加熱I?3小時，得到懸浮有銅納米線的溶液； (2)將步驟(I)中所得懸浮有銅納米線的溶液超聲分散10分鐘，加入5?50mL0.1moI/L的硝酸鎳或硝酸鈷溶液，并滴加0.1?lmL40wt%的水合肼溶液，放回60?80°C水浴鍋持續(xù)加熱I?2小時，得到灰色的、直徑為60?90nm、復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線的懸浮液。 (3)將復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線從步驟(2)得到的懸浮液中撈出，用去離子水洗滌，于80°C下真空干燥，得到Ni或Co與Cu的摩爾比為1:0.1?I的復(fù)合N1、Co的核殼結(jié)構(gòu)Cu納米線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制備的N1、Co復(fù)合核殼結(jié)構(gòu)Cu基納米線，其特征在于，Cu納米線表面具有鎳包覆層或鈷包覆層，Ni或Co與Cu的摩爾比為1:0.1?1，直徑為60?90nm,長度15?20 μ m,顏色為灰色的，具有軟磁性。
【文檔編號】B22F9/24GK103878384SQ201410073776
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年2月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月28日
【發(fā)明者】沈湘黔, 景茂祥, 李博, 李旻, 李旺 申請人:江蘇大學(xué)