專(zhuān)利名稱(chēng)：一種金屬納米線陣列的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米線陣列的制備方法，尤其涉及一種金屬納米線陣列的制備方法。
背景技術(shù)：
一維結(jié)構(gòu)納米材料，如納米棒、金屬納米線和納米管等，是當(dāng)前納米材料研究的熱點(diǎn)。其中金屬納米線具有獨(dú)特的光、電、催化等特性，在納米電子器件等領(lǐng)域有良好的應(yīng)用前景，因此引起了人們的極大關(guān)注。目前，較多采用模板法來(lái)合成各種金屬納米線，如利用碳納米管、多孔氧化硅等多孔性介質(zhì)作為“硬?！眮?lái)合成金屬納米線；或利用DNA、棒狀膠束等線狀分子或分子組合體作為“軟?！焙铣山饘偌{米線。
利用多個(gè)分散碳納米管作為模板合成金屬納米線一般在納米金屬溶膠中進(jìn)行，納米金屬粒子及模板均分散在溶膠中，利用納米金屬粒子與模板之間的自組裝(Self-Assembly)可形成表面吸附納米金屬粒子的碳納米管模板，再經(jīng)熱處理后，即可形成晶相金屬納米線。
但是，此種制程所制得的金屬納米線是分散的，方向隨機(jī)，尤其不易應(yīng)用于納米元件領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，有必要提供一種能生成排列整齊的金屬納米線陣列的方法。
一種金屬納米線陣列的制備方法，其包括以下步驟提供一碳納米管陣列；將所述碳納米管陣列浸泡在一含有納米金屬顆粒與溶劑的納米金屬溶膠中使納米金屬顆粒自組裝在碳納米管表面；取出所述碳納米管陣列，并將所述自組裝有納米金屬顆粒的碳納米管陣列在等于或高于所述納米金屬熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行熱處理使所述納米金屬顆粒連接到一起形成一晶相金屬納米線陣列。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，上述制備方法利用一碳納米管陣列與納米金屬顆粒進(jìn)行自組裝，再經(jīng)熱處理后，可得一排列整齊的晶相金屬納米線陣列，該方法便于實(shí)際應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明金屬納米線陣列的制備方法流程圖。
圖2是本發(fā)明金屬納米線陣列的制備方法示意圖。
具體實(shí)施方式以下將結(jié)合圖示說(shuō)明一種金屬納米線陣列的制備方法。
請(qǐng)參閱圖1及圖2，本實(shí)施例金屬納米線陣列的制備方法包括以下步驟步驟1，提供一碳納米管陣列10。碳納米管陣列10包括多根形成在基底12上的碳納米管14。碳納米管14之間基本平行。優(yōu)選的，碳納米管14與基底12垂直。關(guān)于碳納米管陣列的制備方法已較成熟，可利用化學(xué)氣相沉積法在基底12上沉積碳納米管陣列10。
步驟2，將碳納米管陣列10浸在一預(yù)先形成的納米金屬溶膠20中進(jìn)行自組裝。納米金屬溶膠20中包含溶劑22及均勻分散在溶劑22中的納米金屬顆粒24。
溶劑22可為水、氯仿、乙二醇及碳原子數(shù)小于5的醇類(lèi)。為防止納米金屬顆粒24聚集，可向溶膠中加入溶膠穩(wěn)定劑四辛基胺的溴鹽(Tetraoctylzmmonium Bromide)、檸檬酸鈉或帶負(fù)電的聚4-苯乙烯磺酸鈉(Poly sodium 4-styrensnlfonate，PSS)。納米金屬顆粒24可為納米級(jí)金、銀、銅、錫、鎳、鍺粒子或者其納米粒子混合物。納米金屬顆粒直徑可為1納米到100納米。
碳納米管陣列10在納米金屬溶膠20中的浸泡時(shí)間為5-72小時(shí)。優(yōu)選10-30小時(shí)。此步驟是利用碳納米管14與納米金屬顆粒24間的自組裝作用，使納米金屬顆粒24吸附在碳納米管14表面。
步驟3，取出碳納米管陣列10。經(jīng)過(guò)自組裝步驟后，納米金屬顆粒24吸附在碳納米管14表面，此時(shí)納米金屬顆粒24是不連續(xù)的。
步驟4，對(duì)碳納米管陣列10進(jìn)行熱處理。為得到晶相金屬納米線，還需對(duì)碳納米管陣列10進(jìn)行熱處理。熱處理一般在空氣中進(jìn)行，熱處理時(shí)的溫度為等于或大于具體納米金屬顆粒24的熔化溫度，不同金屬，其熔化溫度亦有不同。由于納米材料的熔點(diǎn)降低效應(yīng)，其熔點(diǎn)比宏觀金屬熔點(diǎn)均低，例如納米金顆粒，300℃即可熔化。熱處理的時(shí)間一般為35-60秒。
經(jīng)過(guò)熱處理后，分散的納米金屬顆粒24連接到一起，形成一晶相金屬納米線30，多根晶相金屬納米線30整齊排列在基底12上組成一晶相金屬納米線陣列40。
本發(fā)明利用一碳納米管陣列作為模板，利用碳納米管與納米金屬顆粒進(jìn)行自組裝，形成一排列整齊的金屬納米線陣列。經(jīng)熱處理后，即可形成晶相金屬納米線陣列，便于應(yīng)用于納米傳感器、納米催化電極或作為熱界面材料的填充物等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種金屬納米線陣列的制備方法，其包括以下步驟提供一碳納米管陣列；將所述碳納米管陣列浸泡在一含有納米金屬顆粒與溶劑的納米金屬溶膠中，使納米金屬顆粒自組裝在碳納米管表面；取出所述碳納米管陣列；并將所述自組裝有納米金屬顆粒的碳納米管陣列在等于或高于所述納米金屬熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行熱處理，使所述納米金屬顆粒連接到一起形成一晶相金屬納米線陣列。
2.如權(quán)利要求1所述的金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于所述納米金屬顆粒可為納米級(jí)金、銀、銅、錫、鎳、鍺粒子或者其納米粒子混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于所述溶劑為水、氯仿、乙二醇或碳原子數(shù)小于5的醇類(lèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于所述納米金屬溶膠進(jìn)一步包括一溶膠穩(wěn)定劑。
5.如權(quán)利要求4所述的金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于所述穩(wěn)定劑為四辛基胺的溴鹽、檸檬酸鈉或帶負(fù)電的聚4-苯乙烯磺酸鈉。
6.如權(quán)利要求1所述的金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于所述碳納米管陣列在納米金屬溶膠中浸泡時(shí)間為5-72小時(shí)。
7.如權(quán)利要求1所述的金屬納米線陣列的制備方法，其特征在于熱處理時(shí)間為35-60秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬納米線陣列的制備方法。所述方法包括以下步驟提供一碳納米管陣列；將所述碳納米管陣列浸泡在一含有納米金屬顆粒與溶劑的納米金屬溶膠中使納米金屬顆粒自組裝在碳納米管表面；取出所述碳納米管陣列，并將所述自組裝有納米金屬顆粒的碳納米管陣列在等于或高于所述納米金屬熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行熱處理使所述納米金屬顆粒連接到一起形成一晶相金屬納米線陣列。
文檔編號(hào)B82B3/00GK1951799SQ20051010054
公開(kāi)日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月20日
發(fā)明者董才士 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司