一種制備鎳鈷銅合金納米線的方法
【專利摘要】一種合金納米線的化學制備方法，涉及鎳鈷銅合金納米線的制備。本發(fā)明采用液相置換法制備鎳鈷銅納米線，其特點是利用金屬鎳、鈷與銅之間的活性差異，用銅置換鎳鈷合金納米線得到鎳鈷銅合金納米線。本發(fā)明提供的鎳鈷銅合金納米線制備方法具有工藝過程簡潔、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品形貌規(guī)整的優(yōu)點，能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟的宏量制備，為鎳鈷銅合金納米線的實際應(yīng)用提供條件。
【專利說明】 一種制備鎳鈷銅合金納米線的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用液相置換法制備一維納米線材料，特別是涉及鎳鈷銅合金納米線的制備。
【背景技術(shù)】
[0002]一維納米線(棒)材料相對于納米粉體材料而言，由于其特定幾何形貌，具有如超高的機械強度、熱電性能、發(fā)光效率、催化性能、磁性能、吸波性能等優(yōu)異性質(zhì)，對其制備、性質(zhì)及應(yīng)用的研究是納米科學技術(shù)中一個重要的領(lǐng)域。鎳鈷銅合金納米線在加氫催化、微波吸收等領(lǐng)域均有良好的應(yīng)用前景，據(jù)文獻《稀有金屬材料與工程》2012，41 (2): 339?342報道:以多孔陽極氧化鋁(AAO)為模板采用電化學沉積法制備鎳鈷銅合金納米線。此類方法最大的缺陷是模板的制備過程復雜、后期產(chǎn)品與模板的分離較為困難，而且在電沉積過程需要消耗大量的電能，限制了其實際應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種采用液相置換法以鎳鈷合金納米線為模板制備鎳鈷銅合金納米線的方法，其特點是利用金屬鎳鈷和銅之間的活性差異，用銅置換鎳鈷合金納米線得到鎳鈷銅合金納米線，具有工藝過程簡潔、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)品形貌規(guī)整的優(yōu)點。
[0004]本發(fā)明的實施過程如下:
S:反應(yīng)初始溶液的配制
以去離子水為溶劑，按銅離子濃度0.01?0.3mol.L'絡(luò)合劑濃度0.01?
0.3mol.L_\配制溶液，充分混合均勻后加入一定量鈷納米線，再超聲分散5?20分鐘；其中，銅離子由可溶性銅鹽氯化銅、硫酸銅或硝酸銅之中的一種或一種以上的混合物提供；
其中，絡(luò)合劑是EDTA (乙二胺四乙酸)、EDTA-2Na (乙二胺四乙酸二鈉)、EDTA_4Na (乙二胺四乙酸四鈉)、檸檬酸三鈉、酒石酸鈉之中的一種或一種以上的混合物；
其中，鎳鈷合金納米線為預先采用電化學沉積法或磁場輔助法制備，其鎳與鈷的摩爾比為20:1?1:20 ;
其中，鎳鈷合金納米線與銅離子的摩爾比為10:1?1:3 ;
S鎳鈷銅合金納米線的制備
將按上述方法配制好的反應(yīng)初始溶液置于恒溫水浴中，加熱至30?100°C，反應(yīng)5?60分鐘；至反應(yīng)完畢，用永磁鐵或離心機分離溶液和納米線，分別用去離子水、無水乙醇和丙酮依次洗滌鎳鈷銅合金納米線2次，真空干燥，收集產(chǎn)品。
【具體實施方式】
[0005]本實施例以本發(fā)明技術(shù)方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。[0006]實施例1:
+X:反應(yīng)初始溶液的配制
將4.99g CuSO4.5H20溶于200 mL去離子水中，加入7.44g EDTA_2Na，充分混合均勻后加入5.87g鎳鈷合金納米線(N1: Co=1:1 )，超聲分散15分鐘；
S鎳鈷銅合金納米線的制備
將按上述方法配制好的反應(yīng)初始溶液置于恒溫水浴中，加熱至50°C，反應(yīng)30分鐘；至反應(yīng)完畢，用永磁鐵分離溶液和納米線，分別用去離子水、無水乙醇和丙酮依次洗滌鎳鈷銅合金納米線2次，真空干燥，收集產(chǎn)品。
[0007]實施例2:
%反應(yīng)初始溶液的配制
將3.41g CuCl2.2H20溶于200 mL去離子水中，加入3.72g EDTA_2Na，充分混合均勻后加入5.87g鎳鈷合金納米線(N1: Co=1:1 )，超聲分散10分鐘；
%鎳鈷銅合金納米線的制備
將按上述方法配制好的反應(yīng)初始溶液置于恒溫水浴中，加熱至40°C，反應(yīng)60分鐘；至反應(yīng)完畢，用永磁鐵分離溶液和納米線，分別用去離子水、無水乙醇和丙酮依次洗滌鎳鈷銅合金納米線2次，真空干燥，收集產(chǎn)品。
[0008]實施例3:
%反應(yīng)初始溶液的配制
將4.83g Cu(NO3)2.3H20溶于200 mL去離子水中，加入7.44g 8.82g檸檬酸三鈉，充分混合均勻后加入5.87g鎳鈷合金納米線(N1: Co=1:1 )，超聲分散15分鐘；
S鎳鈷銅合金納米線的制備
將按上述方法配制好的反應(yīng)初始溶液置于恒溫水浴中，加熱至50°c，反應(yīng)30分鐘；至反應(yīng)完畢，用永磁鐵分離溶液和納米線，分別用去離子水、無水乙醇和丙酮依次洗滌鎳鈷銅合金納米線2次，真空干燥，收集產(chǎn)品。
[0009]實施例4:
$反應(yīng)初始溶液的配制
將2.45g CuSO4.5H20溶于200 mL去離子水中，加入7.44g EDTA_2Na，充分混合均勻后加入2.948鎳鈷合金納米線(附:&)=5:1)，超聲分散15分鐘；
S鎳鈷銅合金納米線的制備
將按上述方法配制好的反應(yīng)初始溶液置于恒溫水浴中，加熱至80°C，反應(yīng)30分鐘；至反應(yīng)完畢，用永磁鐵分離溶液和納米線，分別用去離子水、無水乙醇和丙酮依次洗滌鎳鈷銅合金納米線2次，真空干燥，收集產(chǎn)品。
【權(quán)利要求】
1.一種鎳鈷銅合金納米線的化學制備方法，其特征在于，具體步驟為: 1)反應(yīng)初始溶液的配制 以去離子水為溶劑，按銅離子濃度0.0l?0.3mol.L'絡(luò)合劑濃度0.01?0.3mol 配制溶液，充分混合均勻后加入一定量鎳鈷合金納米線，再超聲分散5?20分鐘； 2)鈷銅合金納米線的制備 將按上述方法配制好的反應(yīng)初始溶液置于恒溫水浴中，加熱至30?100°C，反應(yīng)5?60分鐘；至反應(yīng)完畢，用永磁鐵或離心機分離溶液和納米線，分別用去離子水、無水乙醇和丙酮依次洗滌鎳鈷銅合金納米線2次，真空干燥，收集產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述銅離子由可溶性銅鹽氯化銅、硫酸銅或硝酸銅之中的一種或一種以上的混合物提供。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述絡(luò)合劑是EDTA(乙二胺四乙酸)、EDTA-2Na (乙二胺四乙酸二鈉)、EDTA_4Na (乙二胺四乙酸四鈉)、檸檬酸三鈉、酒石酸鈉之中的一種或一種以上的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷合金納米線為預先采用電化學沉積法或磁場輔助法制備，其鎳與鈷的摩爾比為20:1?1:20。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷合金納米線與銅離子的摩爾比為10:1?1:3。
【文檔編號】B82Y40/00GK103769606SQ201410054813
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】廖立, 黎明, 王虎 申請人:四川大學